LPS modula a secreção de S100B : um estudo no líquido cerebroespinhal e em culturas de astrócito de ratos

Abstract

A resposta inflamatória no cérebro é primeiramente mediada pela microglia, entretanto evidências sugerem uma importância crucial dos astrócitos nesse processo. A S100B, uma proteína ligante de cálcio, secretada por astrócitos, tem sido considerada como sendo uma citocina neurotrófica. Neste trabalho nós avaliamos se o conteúdo de S100B no líquor e no soro de ratos Wistar é afetado pela administração intraperitoneal (IP) ou intracerebroventricular (ICV) de LPS, bem como se culturas de astrócitos primários respondem diretamente ao LPS. Nossos dados sugerem que a secreção da S100B no tecido cerebral é estimulada rápida e persistentemente in vivo pela administração ICV ou IP de LPS. Diferente da S100B, nós observamos um aumento da concentração de TNF-α no soro, mas não no líquor após a administração IP de LPS. Em cultura de astrócitos e fatias hipocampais de animais jovens (30 dias), nós observamos uma estimulação direta na secreção de S100B induzido pelo LPS na concentração de 10 µg/mL. Entretanto, mesmo concentrações mais baixas de LPS (0,01 µg/ml a 1 µg/ml), em culturas de astrócitos, o LPS foi capaz de induzir uma diminuição na secreção de S100B em 24 h de tratamento, sem mudanças significativas no conteúdo intracelular dessa proteína. Além disso, após 24 h de exposição ao LPS (0,1 µg/ml), nós observamos uma diminuição do conteúdo intracelular de glutationa e um aumento no conteúdo de GFAP. Juntos esses dados contribuem para o entendimento dos efeitos do LPS em astrócitos, particularmente sobre a secreção de S100B, e nos ajuda a interpretar alterações na concentração dessa proteína no líquor e no soro em doenças neuroinflamatórias.

Inflammatory response in brain is primarily mediated by microglia, but growing evidence suggests a crucial importance of astrocytes. S100B, a calcium-binding protein secreted by astrocytes has been assumed as neurotrophic cytokine. In this work we evaluated if S100B content in cerebrospinal fluid (CSF) and serum of Wistar rats is affected by LPS administered by intraperitoneal (IP) or intracerebroventricular (ICV), as well as, if primary astrocyte cultures respond directly to lipopolysaccharide (LPS). Our data suggest that S100B secretion in brain tissue is stimulated fast and persistently in vivo by LPS, administered ICV or IP. Differently from S100B, we observed an increase in serum TNFα, but not in CSF after IP administration of LPS. In isolated astrocytes and acute hipocampal slices we observed a direct stimulation on S100B secretion by LPS at concentration of 10 µg/mL. However, even lower levels of LPS in astrocyte cultures were able to induce a decrease of S100B secretion 24 h afterwards, without significant changes in the intracellular content of S100B. In addition, after 24 h exposure to LPS we observed a decrease of glutathione and an increase of GFAP. Together these data contribute to understanding the effect of LPS on astrocytes, particularly on S100B secretion, and it help us to interpret cerebrospinal fluid and serum changes of this protein in neuroinflammatory diseases.