Estudo do potencial protetor de ácidos graxos de cadeia curta em células neuronais e microgliais sob estresse lipídico induzido por palmitato

Abstract

O crescente reconhecimento da interconexão entre disfunção metabólica e neuroinflamação reforça a necessidade de investigar, em nível celular, o potencial neuroprotetor de metabólitos derivados da microbiota intestinal. Este trabalho teve como objetivo investigar os mecanismos celulares e o potencial neuroprotetor dos Ácidos Graxos de Cadeia Curta (AGCC), acetato, propionato e butirato, na mitigação da lipotoxicidade induzida por palmitato em modelos celulares in vitro de neurônios (linhagem HT22) e micróglias (linhagem BV2). Inicialmente, foi realizada uma revisão da literatura sobre modelos in vitro utilizados no estudo de doenças metabólicas associadas à neurodegeneração, que validou o uso do palmitato como indutor de estresse lipotóxico. Na etapa experimental, as células HT22 e BV2 foram expostas ao palmitato, isoladamente ou em co-incubação com os AGCC. Os resultados demonstraram que o palmitato induziu toxicidade celular na linhagem HT22, mas não na BV2, nas concentrações testadas. Entretanto, nenhum dos AGCC foi capaz de reverter significativamente a redução da viabilidade celular, o aumento da apoptose tardia, nem de modular o acúmulo lipídico na linhagem HT22. Conclui-se que, embora o modelo de insulto lipotóxico tenha sido validado, o potencial terapêutico dos AGCC é altamente dependente de fatores como a concentração utilizada, o tipo celular e a expressão de receptores específicos, o que reforça a necessidade de otimização dos modelos in vitro para a elucidação completa de seus mecanismos de ação.

The growing recognition of the interconnection between metabolic dysfunction and neuroinflammation reinforces the need to investigate, at the cellular level, the neuroprotective potential of gut microbiota-derived metabolites. This work aimed to investigate the cellular mechanisms and neuroprotective potential of Short-Chain Fatty Acids (SCFAs), acetate, propionate, and butyrate, in mitigating palmitate-induced lipotoxicity in in vitro cellular models of neurons (HT22 lineage) and microglia (BV2 lineage). Initially, a literature review was conducted on in vitro models used in the study of metabolic diseases associated with neurodegeneration, which validated the use of palmitate as a lipotoxic stress inducer. In the experimental stage, HT22 and BV2 cells were exposed to palmitate, either alone or co-incubated with SCFAs. The results demonstrated that palmitate induced cellular toxicity in the HT22 lineage, but not in BV2, at the tested concentrations. However, none of the SCFAs were able to significantly reverse the reduction in cell viability, the increase in late apoptosis, nor modulate lipid accumulation in the HT22 lineage. It is concluded that, although the lipotoxic insult model was validated, the therapeutic potential of SCFAs is highly dependent on factors such as the concentration used, the cell type, and the expression of specific receptors, which reinforces the need for optimization of in vitro models for the complete elucidation of their mechanisms of action.