Gonçalves, Isabel Maria Theriaga Mendes VarandaSilva, Joana FigueiróCarro, EvaAlves, Victória da Cunha2018-11-292018-11-292016-6-232016-6-3http://hdl.handle.net/10400.6/6565Alzheimer’s disease (AD) is a chronic neurodegenerative disease characterized by progressive memory loss and cognitive deterioration, attributed to neuropathological lesions within specific regions in the brain. However, other areas of the brain such as the choroid plexus and the orbitofrontal cortex, have gained much attention since the choroid plexus is a multifunctional tissue responsible for a wide range of functions crucial to the central nervous system and the orbitofrontal cortex is considered among the most polymodal regions of the brain. Previous studies have shown the expression of taste and olfactory transduction pathways in rat choroid plexus as well as taste and olfactory regulation and activation of orbitofrontal cortex. Therefore the present work aimed to study the expression of taste and olfactory receptors in the choroid plexus and orbitofrontal cortex of AD patients. Towards this aim, transcriptomic analysis of these chemoreceptors were performed by means of Real-time quantitative Polymerase Chain Reaction (RT-qPCR), and compared between AD patients (at different Braak stages of the disease) and age-matched controls. Transcriptomic analysis indicated that orbitofrontal cortical olfactory receptors (ORs) and taste receptors (TASRs) are expressed and regulated at different stages of AD in female patients, whereas in male this regulation was not observed. Moreover, olfactory receptors OR2K2, OR2H2, and OR1L8 and taste receptor TAS2R14 were downregulated at Braak stages I, V, VI, compared to age-matched controls in the orbitofrontal cortex of female AD patients. The strongest differences were found at Braak stage I of AD, suggesting that dysregulation of ORs and TASRs is an early event in the pathogenesis of AD in female patients. Also, that ORs and TASRs in the orbitofrontal cortex might be differently affected in male and female AD patients. These receptors we also found to be expressed in choroid plexus, however, due to their low expression we were not able to quantify the relative mRNA levels by RT-qPCR. Nevertheless further studies are needed in order to strengthen these findings and to elucidate their potential physiologic functions in this brain area.A doença de Alzheimer é uma doença neurodegenerativa crónica caracterizada por uma perda progressiva da memória e défice das capacidades cognitivas. Estes défices cognitivos são atribuídos a lesões neuropatológicas intrínsecas a regiões específicas do cérebro. No entanto, outras áreas do cérebro, como o plexo coroide e o córtex orbito-frontal, têm sido objeto de grande atenção uma vez que o plexo coroide é um tecido multifuncional responsável por uma vasta gama de funções cruciais ao sistema nervoso central e o córtex orbito-frontal é considerado uma das regiões mais polimodais do cérebro. Estudos anteriores demonstraram a expressão das vias de transdução do gosto e do olfacto no plexo coroide de ratos, bem como a ativação e regulação olfativa e gustativa do córtex orbito-frontal. Inclusivamente, num estudo anterior foi demonstrado que no plexo coroide de ratos a expressão de genes relacionados com o sabor e o olfato se encontram sob o controlo de hormonas esteróides sexuais. Por esse motivo, o presente trabalho teve como objetivo estudar a expressão dos recetores olfativos e gustativos no plexo coroide e no córtex orbito-frontal de pacientes com doença de Alzheimer de ambos os sexos. A fim de atingir esse objetivo, foi necessário desenhar primers específicos para esses recetores e optimizar as várias condições para obter curvas de calibração eficientes para a análise transcritómica quantitativa. A análise do transcriptoma destes quimiorrecetores foi então efectuada através de reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (em inglês, Real-time quantitative Polymerase Chain Reaction), e os níveis de expressão foram comparados entre pacientes com doença de Alzheimer (em diferentes estágios da doença) e controlos pareados. A análise do transcriptoma revelou que os recetores olfativos (ORs) e gustativos (TASRs) orbito-frontal corticais se expressam e se encontram regulados em alguns estágios da doença em pacientes do sexo feminino, enquanto que em pacientes do sexo oposto essa mesma regulação nao foi observada. Nomeadamente, a expressão dos recetores olfativos OR2K2, OR2H2 e OR1L8 e o recetor gustativo TAS2R14 encontra-se regulada negativamente nos estágios de Braak I, V e VI em comparação com os controlos pareados em córtex orbito-frontal de pacientes do sexo feminino com doença de Alzheimer. As diferenças mais evidentes foram encontradas no estágio de Braak I, sugerindo que a desregulação da expressão dos recetores olfactivos e gustativos é um evento que ocorre precocemente na patologia de Alzheimer em pacientes do sexo feminino. Apesar da sua tendência para aumentar em estágios mais avançados, possivelmente em resposta à progressão da doença (ao nível bioquímico e estrutural), o córtex orbito-frontal parece não ser capaz de restaurar os níveis observados em pacientes controlo. Além disso, estes resultados sugerem também que a expressão dos ORs e os TASRs no córtex orbito-frontal pode ser afetada de forma distinta entre pacientes de Alzheimer de um ou outro sexo. Inclusivamente, verificou-se que estes recetores também se expressam em plexo coroide, no entanto, devido à sua baixa expressão não foi possível quantificar os seus níveis relativos de mRNA por PCR quantitativa em tempo real. A utilização de tecidos post-mortem humanos para estudos de expressão génica é particularmente desafiador. Além do problema do RNA danificado, temos de enfrentar um elevadíssimo grau de variabilidade biológica dentro de um conjunto de amostras. As variações dos parâmetros individuais como a idade, a massa corporal, a saúde, mas também a causa e circunstâncias da morte e o intervalo post-mortem podem conduzir a um conjunto de amostras bastante inomogéneo. Adicionalmente, mais estudos são necessários a fim de reforçar estas conclusões e elucidar as possíveis funções fisiológicas destes quimiorrecetores nestas áreas do cérebro.engAlzheimer´S DiseaseChoroid PlexusOlfactory ReceptorsOrbitofrontal CortexReal Time Quantitative PcrTaste Receptorsmaster thesis201771365