Os astrócitos são as células gliais presentes em maior quantidade no Sistema Nervoso Central (SNC) e têm sido cada vez mais descritos como componentes importantes em condições homeostáticas e patológicas. Essas células são as principais reguladoras do metabolismo energético no cérebro, sendo que este encontra-se afetado diante de disfunções no SNC. A glicose, após entrada nos astrócitos, pode ser oxidada via glicólise e, como reação final, ocorre a formação de ATP e piruvato pela ação catalítica da enzima Piruvato Quinase (PK). A isoforma PKM2, quando apresentada na forma dimérica, têm se mostrado importante no desenvolvimento de condições inflamatórias. Uma vez que a literatura demonstra tanto que as células imunes, quanto as células residentes do SNC, sofrem disfunções metabólicas devido à inflamação, o objetivo deste trabalho foi avaliar o papel da PKM2 na modulação da ativação de astrócitos em condições inflamatórias. Inicialmente, foi feita a padronização e caracterização da cultura primária de astrócitos diante de diferentes estímulos inflamatórios e avaliação da liberação de mediadores inflamatórios astrocitários clássicos. Ao adotar o TNF como estímulo inflamatório, foi avaliado o perfil metabólico destas células por meio da expressão de enzimas glicolíticas e observou-se aumento da expressão de PKM2 diante desse estímulo. Verificou-se que o estímulo inflamatório adotado induz a translocação nuclear da PKM2 e que, quando utilizado o TEPP-46, há favorecimento da PKM2 sob sua forma tetramérica - de forma a agir como inibidor de atividade não-enzimáticas. Além disso, observou-se que TEPP-46 leva a redução de maneira concentração-dependente de quimiocinas características da ativação astrocitária, especialmente CXCL1, e aumento de CCL2. Quando utilizamos inibidores de ativação da via NF-kB e de atividade quinase da MAPK, também observamos o mesmo padrão de resposta. Quando utilizada maior concentração de um desses inibidores, verificou-se redução de viabilidade celular; entretanto, ao utilizar inibidor da via da necroptose, não se observou redução na liberação de mediadores pelos astrócitos, de modo a demonstrar que não há relação entre estas vias. Uma vez utilizado o modelo experimental EAE, verificou-se que a presença da PKM2 em astrócitos sugere um efeito protetor no desenvolvimento desse modelo, o que foi demonstrado a partir de score clínico e avaliação de desmielinização na medula espinal. Dessa forma, concluiu-se que a enzima Piruvato Quinase sob a isoforma M2 (PKM2) apresenta papel na modulação da ativação de astrócitos de maneira dual.

Astrocytes are the glial cells most present in the central nervous system (CNS) and have been increasingly described as important components in homeostatic and pathological conditions. Astrocytes are key regulators of energy metabolism in the brain, with their own metabolism being fully affected in CNS dysfunctions. After entering astrocyte, glucose can be oxidized via glycolysis and, as a final reaction, ATP and pyruvate formation occurs through the catalytic action of the enzyme Pyruvate Kinase (PK). The isoform PKM2, when standing as a dimer, has been shown to be important in development of inflammatory conditions. Since the literature demonstrates that both immune and CNS resident cells undergo metabolic dysfunctions due to inflammation, the aim of this study was to evaluate the role of PKM2 modulating astrocytes activation under inflammatory conditions. Initially, we standardized and characterized the astrocytes primary culture by evaluating the production of classical astrocytic mediators after diverse inflammatory stimuli. Adopting TNF as an inflammatory stimulus, we evaluated the metabolic profile of these cells through the expression of glycolytic enzymes and we noticed higher production of PKM2 in the face of these inflammatory stimuli. We verified that TNF stimuli induce PKM2 nuclear translocation and that TEPP-46, when used in astrocytes primary culture, has the capacity to maintain PKM2 under its tetrameric form, acting like a non-enzymatic activity inhibitor. Furthermore, we observed that TEPP-46 leads to concentration-dependent reduction of chemokines characteristic of astrocytic activation, especially CXCL1, and increase of CCL2. Next, we investigated which pathway could be involved in the astrocytes response. For this purpose, we used an inhibitor of NF-kB and MAPK activation and we noticed the same response as observed before. With a higher concentration of one of these inhibitors we observed decrease of cell viability; however, when using a necroptosis inhibitor, we did not see decrease in release of inflammatory, demonstrating that those pathways are not related. Using the experimental model EAE, we noticed that presence of PKM2 astrocytes has a protective role under the development of this model, demonstrated by clinal score and demyelination. In conclusion, the enzyme Pyruvate Kinase under the isoform M2 (PKM2) appears as a possible protein that modulates the astrocytic inflammatory response in dual ways.