Exposição de células microgliais BV2 ao lipopolissacarídeo bacteriano (LPS) como um modelo de neuroinflamação e avaliação de efeito protetor por guanosina

Abstract

A neuroinflamação constitui um processo central na fisiopatologia de diversas doenças tanto infecciosas como neurodegenerativas, sendo as células da micróglia as principais responsáveis pela resposta imune no sistema nervoso central (SNC). Estímulos inflamatórios induzem a ativação da micróglia, que promove a liberação de citocinas pró-inflamatórias e espécies reativas de oxigênio e nitrogênio, além de desencadear alterações metabólicas e mitocondriais que contribuem para o dano neuronal. Nesse contexto, compostos com propriedades neuroprotetoras têm sido investigados como potenciais moduladores da resposta neuroinflamatória. A guanosina (GUO), um nucleosídeo endógeno do sistema purinérgico, apresenta efeitos neuroprotetores descritos em diferentes modelos experimentais; entretanto, seu papel na modulação da resposta inflamatória na micróglia ainda não foi avaliado. O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da GUO sobre alterações inflamatórias e metabólicas induzidas pelo lipopolissacarídeo bacteriano (LPS) em células da linhagem de micróglia BV2. Para isso, as células foram tratadas com LPS (0,5 ou 1 µg/mL) na presença ou ausência de GUO (100 µM, ou curva de concentração de 30 a 500 µM), sendo avaliados parâmetros associados à ativação microglial, incluindo viabilidade celular, produção de NO, geração de espécies reativas de oxigênio (EROs), potencial de membrana mitocondrial, alterações morfológicas, produção da citocina pró-inflamatória TNF-a e imunofenotipagem por citometria de fluxo. Os resultados mostram que o tratamento com LPS promoveu aumento significativo da produção de mediadores inflamatórios, incluindo nitrito e TNF-a, aumento da frequência de células CD86?, redução da viabilidade celular e alterações morfológicas compatíveis com ativação microglial. O tratamento com GUO reduziu a produção de nitrito, atenuou as alterações morfológicas induzidas por LPS e preveniu parcialmente o declínio do potencial de membrana mitocondrial. Esses resultados sugerem um possível efeito modulador da guanosina sobre a resposta inflamatória microglial. Em conjunto, os achados reforçam a importância do sistema purinérgico na regulação da neuroinflamação e indicam a guanosina como uma molécula promissora na modulação de processos inflamatórios no SNC.

Abstract: Neuroinflammation is a central process in the pathophysiology of several infectious and neurodegenerative diseases, with microglial cells being the main mediators of the immune response in the central nervous system (CNS). Inflammatory stimuli induce microglial activation, leading to the release of pro-inflammatory cytokines and reactive oxygen and nitrogen species, as well as metabolic and mitochondrial alterations that contribute to neuronal damage. In this context, compounds with neuroprotective properties have been investigated as potential modulators of the neuroinflammatory response. Guanosine (GUO), an endogenous nucleoside of the purinergic system, has shown neuroprotective effects in different experimental models; however, its role in modulating the inflammatory response in micróglia has not yet been fully investigated. The present study aimed to evaluate the effects of GUO on inflammatory and metabolic alterations induced by bacterial lipopolysaccharide (LPS) in BV2 microglial cells. For this purpose, cells were treated with LPS (0.5 or 1 µg/mL) in the presence or absence of GUO (100 µM, or a concentration?response curve ranging from 30 to 500 µM). Parameters associated with microglial activation were evaluated, including cell viability, NO production, reactive oxygen species (ROS) generation, mitochondrial membrane potential, morphological alterations, production of the pro-inflammatory cytokine TNF-a, and immunophenotyping by flow cytometry. The results showed that LPS treatment significantly increased the production of inflammatory mediators, including nitrite and TNF-a, increased the frequency of CD86? cells, reduced cell viability, and induced morphological alterations consistent with microglial activation. Treatment with GUO reduced nitrite production, attenuated the morphological alterations induced by LPS, and partially prevented the decline in mitochondrial membrane potential. These findings suggest a potential modulatory effect of guanosine on the microglial inflammatory response. Taken together, the results reinforce the importance of the purinergic system in the regulation of neuroinflammation and indicate guanosine as a promising molecule for modulating inflammatory processes in the CNS.