Originalmente caracterizada pela sua atividade de supressão tumoral, a PTEN (phosphatase and tensin deleted on chromosome ten) é uma proteína que apresenta tanto uma atividade fosfatase lipídica quanto proteica, além de outras funções fosfatase-independentes. No Sistema Nervoso Central, dada à sua participação em processos de crescimento, proliferação e sobrevivência celular, a ausência de tal proteína já foi relacionada com desenvolvimento de doenças neurológicas e neurodegenerativas. Assim, com o intuito de buscar um novo tratamento farmacológico, este trabalho teve como objetivo analisar o possível potencial terapêutico da proteína Klotho frente à ausência da PTEN, tendo em vista que ambas já demonstraram regular negativamente a via da AKT, bem como caracterizar a influência do sexo no perfil de expressão das duas proteínas. Para tanto, como modelo de estudo, foram utilizados a região do córtex de camundongos nocautes da PTEN (Pten^loxP/+;Nse-Cre⁺) e plasmídeo de RNA de interferência da PTEN, além de plasmídeos de hiperexpressão da Klotho. Após a obtenção das amostras, as quais foram provenientes de cultura celular embrionária neuronal, de tecido de animal adulto ou da transfecção de linhagem celular, foram realizadas análises de imunofluorescência, Western Blotting e de ELISA. O tempo de deleção in vitro da PTEN para esse modelo animal, bem como para a observação de alteração na morfologia neuronal, foi validado, permitindo a sua utilização em estudos futuros. O fator sexo demonstrou exercer influência tanto durante o desenvolvimento in vitro de células embrionárias quanto em animais adultos, o que reforça a importância de se considerar o sexo dos animais mesmo que ainda em fase embrionária. As proteínas PTEN e Klotho sofreram variações de acordo com o sexo, de forma a sugerir que a regulação de suas expressões podem estar intimamente relacionadas entre si e com o sexo. A análise comparativa entre machos e fêmeas wild-type demonstrou que, em animais adultos, machos apresentam uma maior quantidade de Klotho do que as fêmeas, enquanto que essas apresentaram uma grande tendência em expressar maiores níveis de PTEN do que o macho, corroborando com o observado na cultura embrionária. Curiosamente, apesar das diferenças observadas nos níveis de PTEN em relação ao sexo, não foi encontrada diferença na ativação da AKT. Por fim, a Klotho foi capaz de reverter os danos causados pelo silenciamento da PTEN na Rab7, um dos seus substratos proteicos, o qual desempenha uma função extremamente importante na via endocítica. Em suma, este trabalho demonstrou um potencial terapêutico da Klotho para uma condição associada à ausência da proteína PTEN e a possibilidade de ambas desempenharem atividades complementares de forma sexo dependente.

Characterized originally by its tumor suppression activity, PTEN (phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome ten) is a protein that presents both lipid and protein phosphatase activities, as well as other functions that are phosphatase independent. In the Central Nervous System, due to its participation in growing, proliferating and surviving process, the absence of PTEN is already related to the development of neurological and neurodegenerative diseases. In this way, in order to find a new pharmacological treatment, this work aims to analyze the possible therapeutic potential of the Klotho protein in PTEN loss conditions since it is known that it can negatively regulate the AKT pathway, as well as to characterize the sex influence in both Klotho and PTEN protein profile expressions. Therefore, for the study models, the cortex region from PTEN conditional knockout mouse (Pten^loxP/+;Nse-Cre⁺) and PTEN RNA interference plasmid were used, as well as Klotho hyperexpression plasmids. After obtaining the samples, which came from embryonic neuronal cell cultures, adult animal tissue and cell line transfection, immunofluorescence, Western Blotting and ELISA analyses were performed. The lengths of in vitro PTEN deletion time for this animal model, and the consequent alteration in the neuronal morphology, were validated, allowing its use in future experiments. The sex factor demonstrated to have influence on both in vitro embryonic cell development and in adult mice, highlighting the importance of considering the animal sex even in the embryonic phase. PTEN and Klotho proteins had variations according to the sex, in a way that suggested that their expression regulation may be closely related to the sex. The comparative analyses between male and female wild-type adult mice demonstrated that males had higher Klotho expression than females, while females presented a tendency to express more PTEN than males, supporting what was observed in the embryonic neuronal culture. Curiously, although differences were observed in PTEN expression according to the sex, no differences were found in AKT activation. Lastly, Klotho was capable of reversing the negative effects caused by PTEN deletion in Rab7, one of its protein substrates, which plays an extremely important role in the endocytic pathway. In summary, this work demonstrated a therapeutic potential of Klotho for conditions associated with the absence of PTEN and the possibility of both having complementary activities in a sex dependent way.