Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/29494

Type: Dissertação
Title: Efeito da pré-exposição ao etanol na reatividade microglial induzida pela proteína spike de SARS-CoV2
Other Titles: Effect of ethanol pre-exposure on microglial reactivity induced by SARS-CoV2 spike protein
Author(s)/Inventor(s): Vieira, Beatriz Esteves
Advisor: Silva, Joice Stipursky
Abstract: A COVID-19, causada pelo novo coronavírus, SARS-CoV-2, ocasionou mais de 700 milhões de casos confirmados de acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS). No auge da pandemia foi reconhecido pela OMS um aumento no consumo de bebidas alcóolicas na população de diversos países como um meio de lidar com a depressão e ansiedade resultantes do isolamento social. No sistema nervoso central (SNC), as células microgliais são as principais responsáveis pela resposta imune ao mediar a neuroinflamação. No contexto patológico, a microglia passa a secretar mediadores inflamatórios, altera sua morfologia e adota um perfil fagocítico. O consumo de álcool é reconhecidamente um fator que induz a neuroinflamação e neurodegeneração. No contexto da COVID-19, a neuroinflamação e a reatividade glial são eventos mediado pela infecção de células gliais humanas pelo SARS-CoV2, que reconhece, através de sua proteína de superfície Spike-1, a enzima conversora de angiotensina-2 (ACE-2) e outras proteínas como TMPRSS2 e TLR4. Apesar de diferentes fatores de risco para COVID-19 terem sido descritos, não se sabe se o consumo de álcool poderia representar um fator de risco para a reatividade microglial induzida por SARS-CoV2. Neste trabalho, cultivamos células microgliais murinas (BV-2) e as tratamos com etanol (170mM ou 340mM) por 24h (modelo agudo) ou 72hs (crônico, 1 tratamento por dia) seguido da exposição à proteína Spike-1 (1.8g/ml) por 24h. Observamos por imunofluorescência que as células tratadas somente com etanol apresentaram aumento de 1,2x nos níveis de ACE-2 na condição de etanol 170mM em comparação ao controle. Células tratadas somente com Spike-1 apresentaram aumento de nos níveis de expressão de C3, um marcador de atividade fagocítica e ativação microglial, evento este que foi revertido pelo prévio tratamento crônico com etanol. O tratamento crônico com etanol apenas ou a exposição somente à Spike-1 parecem aumentar os níveis de IL-1 e CD-86, evento estes que foi perdido pelo tratamento com Spike em células previamente expostas ao etanol. Tratamento com etanol sozinho não induziu a atividade fagocítica, evento este que só é observado pelo tratamento com Spike em células previamente expostas ao etanol. No in vivo, o etanol pareceu induzir a reatividade microglial pelo aumento dos níveis de IBA-1 no córtex cerebral, e alterou a expressão de ACE-2, TMPRSS2 e TLR4 de forma região especifica. Já as microglias corticais humanas apresentaram níveis de expressão de ACE-2, TLR4, CD-11b e IBA-1 induzidos pelo etanol de forma dose dependente. Estes dados sugerem que a exposição ao etanol parece reduzir a resposta microglial à Spike-1, o que poderia contribuir para a perda de função microglial no controle da resposta imune e neuroinflamação no SNC.
Abstract: COVID-19, caused by the coronavirus, SARS-CoV-2, has caused more than 700 million confirmed cases according to the World Health Organization (WHO). Along with life threatening symptoms, WHO also recognized, during the peak of the pandemic, an increase in alcoholic beverages consumption by population in different countries, reported as way to deal with depression and anxiety resulting from social isolation. In the Central Nervous System (CNS), microglial cells control the immune response by mediating neuroinflammation. It is known that alcohol consumption leads to neuroinflammation and neurodegeneration in CNS. In the context of COVID19, neuroinflammation and glial reactivity are events mediated by the infection of human glial cells by SARS-CoV2, which recognizes, through its Spike-1 surface protein, the angiotensin-converting enzyme-2 (ACE-2) and other proteins such as TMPRSS2 and TLR4. Although different risk factors for COVID-19 have been described, it is not known whether alcohol consumption could represent a risk factor for SARS-CoV2-induced microglial reactivity. In this study, murine microglial cultures (BV-2) were treated with ethanol (170mM or 340mM) acute for 24h or chronically (1 treatment per day/72hs), and then exposed to the Spike1 protein (1μg/ml) for 24h. We observed by immunofluorescence that the ethanol treatment increases the levels of ACE2 by 1.2x, compared to the control. When analyzing markers of microglial reactivity, only spike-1 treated cells showed an increase in C3 expression levels, an event that was prevented by previous chronic treatment with ethanol. The chronic treatment alone or exposure to spike-1 alone appears to increase the levels of IL-1β and CD-86, an event that was lost by the spike-1 treatment in cells previously exposed to ethanol. Ethanol treatment alone did not induce phagocytic activity, an event that is only observed by Spike treatment in cells previously exposed to ethanol. In vivo, ethanol appeared to induce microglial reactivity by increasing IBA1 levels in the cerebral cortex and altered the expression of ACE-2, TMPRSS2 and TLR4 in the CNS in a region-specific manner. Human cortical microglia showed levels of expression of ACE-2, TLR4, CD-11b and IBA-1 induced by ethanol in a dosedependent manner. These data suggest that exposure to ethanol appears to reduce the microglial response to Spike-1, which could contribute to the loss of microglial function in controlling the immune response and neuroinflammation in the CNS.
Keywords: COVID-19
Etanol
Doenças neuroinflamatórias
Microglia
Imunologia
SARS-CoV-2
Técnicas in vitro
Células cultivadas
Ethanol
Neuroinflammatory diseases
Immunology
In vitro techniques
Cells, cultured
Subject CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::ANATOMIA PATOLOGICA E PATOLOGIA CLINICA
CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::CLINICA MEDICA
CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::CLINICA MEDICA::DOENCAS INFECCIOSAS E PARASITARIAS
CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::MEDICINA::CLINICA MEDICA::PNEUMOLOGIA
Program: Programa de Pós-Graduação em Medicina (Anatomia Patológica)
Production unit: Faculdade de Medicina
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: 2025
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Citation: VIEIRA, Beatriz Esteves. Efeito da pré-exposição ao etanol na reatividade microglial induzida pela proteína spike de SARS-CoV2. 84 f. Dissertação (Mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Medicina (Anatomia Patológica), Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2025.
Appears in Collections:Anatomia Patológica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
960110.pdf2.66 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.