Analysis of Caspase-9 protein and microRNAs miR-21, miR-126 and miR-155 related to the apoptosis mechanism in the cerebellum of rats submitted to focal cerebral ischemia associated with an alcoholism model

Silva, Jairo Pinheiro da; Lizarte Neto, Fermino Sanches; Cirino, Mucio Luiz de Assis; Carvalho, Camila Albuquerque Melo de; Carlotti Jr, Carlos Gilberto; Colli, Benedicto Oscar; Tirapelli, Daniela Pretti da Cunha; Tirapelli, Luís Fernando

ABSTRACT This study aimed to analyze the cerebellum of rats submitted to an experimental focal cerebral ischemia, by middle cerebral artery occlusion for 90 minutes, followed by reperfusion for 48 hours, associated with an alcoholism model. Methods Fifty adult Wistar rats were used, subdivided into five experimental groups: control group (C): animals submitted to anesthesia only; sham group (S): animals submitted to complete simulation of the surgical procedure; ischemic group (I): animals submitted to focal cerebral ischemia for 90 minutes followed by reperfusion for 48 hours; alcoholic group (A): animals that received daily absolute ethanol diluted 20% in water for four weeks; and, ischemic and alcoholic group (I + A): animals receiving the same treatment as group A and, after four weeks, submitted to focal cerebral ischemia for 90 minutes, followed by reperfusion for 48 hours. The cerebellum samples were collected and immunohistochemical analysis of Caspase-9 protein and serum analysis by RT-PCR of microRNAs miR-21, miR-126 and miR155 were performed. Results The expression of Caspase-9 was higher in groups I, A and I + A. In the microRNAs analyses, miR-126 was higher in groups A and I + A, miR-155 was higher in groups I and I + A. Conclusions We conclude that apoptosis occurs in the cerebellar cortex, even if it is distant from the ischemic focus, and that microRNAs 126 and 155 show a correlation with cellular apoptosis in ischemic rats and those submitted to the chronic alcohol model.

RESUMO O objetivo deste estudo foi analisar o cerebelo de ratos submetidos à isquemia cerebral focal experimental, por oclusão da artéria cerebral média por 90 minutos, seguida de reperfusão por 48 horas, associada a um modelo de alcoolismo. Métodos Foram utilizados 50 ratos Wistar adultos, subdivididos em cinco grupos experimentais: grupo controle (C): animais submetidos apenas à anestesia; grupo sham (S): animais submetidos à simulação completa do procedimento cirúrgico; grupo isquêmico (I): animais submetidos à isquemia cerebral focal por 90 minutos, seguidos de reperfusão por 48 horas; grupo alcoólico (A): animais que receberam etanol absoluto diário diluído em 20% em água por quatro semanas; e grupo isquêmico e alcoólico (I + A): animais que recebem o mesmo tratamento do grupo A e, após quatro semanas, submetidos à isquemia cerebral focal por 90 minutos, seguidos de reperfusão por 48 horas. As amostras de cerebelo foram coletadas e a análise imuno-histoquímica da proteína Caspase-9 e a análise sérica por RT-PCR dos microRNAs miR-21, miR-126 e miR155 foram realizadas. Resultados A expressão de Caspase-9 foi maior nos grupos I, A e I + A. Nas análises de microRNAs, o miR-126 foi maior nos grupos A e I + A, o miR-155 foi maior nos grupos I e I + A. Conclusões Concluímos que a apoptose ocorre no córtex cerebelar, mesmo distante do foco isquêmico, e que os microRNAs 126 e 155 mostram uma correlação com a apoptose celular em ratos isquêmicos e submetidos ao modelo crônico de álcool.