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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.42.2023.tde-24082023-152907
Document
Author
Full name
Paula Veloso Siqueira
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2023
Supervisor
Committee
Hamassaki, Dania Emi (President)
Bonci, Daniela Maria Oliveira
Britto, Luiz Roberto Giorgetti de
Santos, Marinilce Fagundes dos
Title in Portuguese
Influência de microRNAs na contração e transdiferenciação de células gliais de Müller da retina
Keywords in Portuguese
Célula de Müller
Membrana epirretiniana
microRNA
TGF-β
Abstract in Portuguese
A membrana epirretiniana (ERM) é caracterizada pela formação de um tecido fibrocontrátil na superfície interna da retina causada por diversos fatores, tais como o TGF-β. As células gliais de Müller da retina desempenham um papel importante na patologia da ERM, transdiferenciando-se em miofibroblastos à medida que a doença progride. Esse fenótipo contrátil pode comprometer a estrutura retiniana, levando a uma diminuição da acuidade visual e até perda de visão central. MicroRNAs são pequenos filamentos de RNA que atuam regulando a expressão gênica e interferindo em processos fisiológicos e patológicos. Vários microRNAs já foram correlacionados com doenças fibróticas da retina. O objetivo deste trabalho foi investigar microRNAs expressos na retina e associados à doenças fibróticas,assim como explorar o papel do microRNA mais relevante na transdiferenciação e contração induzidas por TGF-β em células de Müller da linhagem humana MIO-M1. Células MIO-M1 foram tratadas com TGF-β e a expressão de miR-9, miR-16, miR-21 e miR-204 foi analisada por qPCR. Ensaios de ganho e perda de função foram realizados com miR-9. O RNA total foi isolado e a expressão de α-SMA (ACTA2) e glutamina sintetase (GLUL) foi analisada por qPCR. Para determinar a influência do miR-9 nos processos contráteis, foram realizados ensaios funcionais em gel de colágeno. Após 48 horas, miR-9 e miR-204, especialmente o miR-9, foram regulados negativamente na presença de TGF-β1 ou TGF-β2. A superexpressão de miR-9 diminuiu a transdiferenciação de miofibroblastos induzida por TGF-β das células de Müller, conforme observado pela redução de ACTA2 em 24 e 48 horas. A inibição de miR-9 em células tratadas com TGF-β1 manteve a expressão elevada de ACTA2 em comparação com o grupo com TGF-β1, especialmente em 48 horas. Não foram observadas diferenças significativas na viabilidade celular. A superexpressão de miR-9 reduziu e a inibição promoveu a formação de fibras de estresse em células tratadas com TGF-β1 ou TGF-β2, principalmente em 48 horas. Além disso, o mimetizador do miR-9 atenuou e o antagomiR não alterou os efeitos da contração induzida por ambas isoformas de TGF-β. O enriquecimento de alvos relevou genes preservados da via de sinalização TGF-β/Rho/ROCK (TGFB1, TGFBR2, ROCK1, ROCK2), bem como os genes MHY9 e MYLK, que participam ativamente na formação de fibras de estresse e contração de miofibroblastos, como alvos preditos de miR-9 e candidatos para futuros ensaios de validação. Dessa forma, miR-9 pode constituir um fator molecular promissor para o tratamento de membranas fibrocontráteis ao atuar principalmente na via de sinalização do TGF-β, reduzindo os efeitos celulares associados à doença.
Title in English
Influence of microRNAs in retinal Müller glial cells transdifferentiation and contraction.
Keywords in English
Epiretinal membrane
microRNA
Müller cell
TGF-β
Abstract in English
The epiretinal membrane (ERM) is characterized by the formation of a fibrocontractile membrane on the inner surface of the retina caused by several factors, such as TGF-β. Retinal Müller glial cells play an important role in the pathology of ERM, transdifferentiating into myofibroblasts as the disease progresses. This contractile phenotype can compromise the retinal structure, leading to a decrease in visual acuity and even loss of central vision.MicroRNAs are small RNA strands that act by regulating gene expression and interfering in physiological and pathological processes. Several microRNAs have already been correlated with retinal fibrotic diseases. The objective of this work was to investigate microRNAs expressed in the retina and associated with fibrotic diseases, as well as to explore the role of the most relevant microRNA in TGF-β-induced transdifferentiation and contraction in Müller cells of the human MIO-M1 lineage. MIO-M1 cells were treated with TGF-β and the expression of miR-9, miR-16, miR-21 and miR-204 was analyzed by qPCR. Gain and loss of function assays were performed with miR-9. Total RNA was isolated and expression of α-SMA (ACTA2) and glutamine synthetase (GLUL) was analyzed by qPCR. To determine the influence of miR-9 on contractile processes, functional assays were performed on collagen gel. After 48 hours, miR-9 and miR-204, especially miR-9, were down-regulated in the presence of TGF-β1 or TGF-β2. Overexpression of miR-9 decreased TGF-β-induced myofibroblast transdifferentiation of Müller cells, as observed by the reduction of ACTA2 at 24 and 48 hours. Inhibition of miR-9 in TGF-β1 treated cells maintained elevated ACTA2 expression compared to the TGF-β1 group, especially at 48 hours. No significant differences in cell viability were observed. Overexpression of miR-9 reduced and inhibition promoted the formation of stress fibers in cells treated with TGF-β1 or TGF-β2, mainly at 48 hours. Furthermore, miR-9 mimic attenuated and antagomiR did not alter the effects of contraction induced by both TGF-β isoforms. Target enrichment revealed preserved genes of the TGF-β/Rho/ROCK signaling pathway (TGFB1, TGFBR2, ROCK1, ROCK2), as well as the MHY9 and MYLK genes, which actively participate in the formation of stress fibers and contraction of myofibroblasts, as predicted targets of miR-9 and candidates for future validation assays.Thus, miR-9 may constitute a promising molecular factor for the treatment of fibrocontractile membranes by acting mainly on the TGF-β signaling pathway, reducing the cellular effects associated with the disease.
 
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Release Date
2025-08-23
Publishing Date
2023-08-25
 
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