Análises de DNA extracelular em pacientes com doença de Alzheimer e efeito de fitocanabinóides na modulação de redes extracelulares de neutrófilos e na integridade de células endoteliais da barreira hematoencefálica
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Data
2026-06-16
Autores
Zepeda Rojas, Bruno Javier
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Editor
Resumo
A doença de Alzheimer (DA) é uma patologia neurodegenerativa caracterizada por um quadro de neuroinflamação crônica, no qual neutrófilos migram para o sistema nervoso central e liberam redes extracelulares de neutrófilos (NETs), contribuindo para danos ao endotélio cerebral e ao parênquima. Considerando o papel central das células endoteliais da barreira hematoencefálica (BHE) e o potencial modulador dos fitocanabinóides sobre células imunes, este estudo avaliou os efeitos do canabidiol (CBD) e o tetrahidrocanabinol (THC) da Cannabis sativa em neutrófilos e em células endoteliais cerebrais humanas (HBMECs), assim como em biomarcadores de pacientes com DA. Inicialmente, foram determinadas concentrações seguras para experimentos in vitro, sendo observado que o THC aumentou a atividade mitocondrial das HBMECs no ensaio de MTT. Em neutrófilos, tanto o CBD quanto o THC mostraram-se seguros; o CBD inibiu a liberação de NETs em neutrófilos de indivíduos saudáveis, enquanto o THC exerceu o efeito oposto em neutrófilos de pacientes com DA, aumentando a formação de NETs. Adicionalmente, a quantificação de DNA extracelular (cfDNA) (molécula importante na estrutura das NETs) em amostras de líquido cefalorraquídeo (LCR) e plasma de pacientes com DA revelou níveis mais elevados no LCR em comparação ao plasma. Estas concentrações de cfDNA não se correlacionam com marcadores inflamatórios ou clássicos da DA. O cfDNA do LCR apresentou uma tendência de correlação negativa com o desempenho cognitivo, enquanto o cfDNA plasmático demonstrou uma relação inversa a esta. Em conjunto, os resultados destacam a complexidade dos efeitos dos fitocanabinóides sobre neutrófilos em diferentes contextos fisiopatológicos e reforçam a relevância das HBMECs, das NETs e do cfDNA como alvos e potenciais biomarcadores no estudo da DA.
Resumen
La enfermedad de Alzheimer (EA) es una patología neurodegenerativa caracterizada por neuroinflamación crónica, en la que los neutrófilos migran al sistema nervioso central y liberan redes extracelulares de neutrófilos (NETs), lo que contribuye al daño del endotelio y parénquima cerebral. Considerando el papel central de las células endoteliales en la barrera hematoencefálica (BHE) y el potencial modulador de los fitocannabinoides en las células inmunes, este estudio evaluó los efectos del cannabidiol (CBD) y el tetrahidrocannabinol (THC) de la Cannabis sativa en neutrófilos y células endoteliales del cerebro humano (HBMECs), así como en biomarcadores de pacientes con EA. Inicialmente, se determinaron concentraciones seguras para experimentos in vitro, y se observó que el THC aumentó la actividad mitocondrial de las HBMEC en el ensayo de MTT. En los neutrófilos, tanto el CBD como el THC demostraron ser seguros; El CBD inhibió la liberación de NETs en neutrófilos de individuos sanos, mientras que el THC ejerció el efecto opuesto en neutrófilos de pacientes con EA, aumentando la formación de NETs. Además, la cuantificación de ADN extracelular (cfDNA) (una molécula importante en la estructura de los NETs) en muestras de líquido cefalorraquídeo (LCR) y plasma de pacientes con EA reveló niveles más altos en el LCR en comparación con el plasma. Estas concentraciones de cfDNA no se correlacionan con marcadores inflamatorios o clásicos de la EA. El cfDNA en el LCR mostró una tendencia de correlación negativa con el desempeño cognitivo, mientras que el cfDNA plasmático demostró una relación inversa. En conjunto, los resultados resaltan la complejidad de los efectos de los fitocannabinoides sobre los neutrófilos en diferentes contextos fisiopatológicos y refuerzan la relevancia de las HBMECs, las NETs y el cfDNA como objetivos y biomarcadores potenciales en el estudio de la EA.
Abstract
Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative pathology characterized by chronic neuroinflammation, in which neutrophils migrate to the central nervous system and release neutrophil extracellular networks (NETs), damaging the cerebral endothelium and parenchyma. Considering the central role of endothelial cells in the blood-brain barrier (BBB) and the modulating potential of phytocannabinoids on immune cells, this study evaluated the effects of cannabidiol (CBD) and tetrahydrocannabinol (THC) from Cannabis sativa on neutrophils and human brain endothelial cells (HBMECs), as well as on biomarkers of AD patients. Initially, safe concentrations were determined for in vitro experiments, and it was observed that THC increased mitochondrial activity of HBMECs in the MTT assay. In neutrophils, both CBD and THC proved to be safe; CBD inhibited the release of NETs in neutrophils from healthy individuals, while THC exerted the opposite effect in neutrophils from AD patients, increasing NET formation. Additionally, quantification of cell-free DNA (cfDNA) (an important molecule in the structure of NETs) in cerebrospinal fluid (CSF) and plasma samples from AD patients revealed higher levels in CSF compared to plasma. These cfDNA concentrations do not correlate with inflammatory or classical AD markers. CSF cfDNA showed a negative correlation trend with cognitive performance, while plasma cfDNA demonstrated an inverse relationship. Taken together, these results highlight the complexity of the effects of phytocannabinoids on neutrophils in different pathophysiological contexts and reinforce the relevance of HBMECs, NETs, and cfDNA as targets and potential biomarkers in the study of AD.
Descrição
Dissertação de mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Biociências, do Instituto Latino-Americano de Ciências da Vida e da Natureza, da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Ciências, área de concentração Biociências.
Palavras-chave
neutrófilos, canabinóides, maconha, doença de Alzheimer