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A cepa de poliq transgênico AM141 expressa fortemente proteínas de fusão Q40::YFP em suas células musculares da parede corporal 7,21. Como mostrado na Figura 1A, o discreto fenótipo agregado desta cepa pode ser identificado pelo protocolo automatizado de imagem e análise descrito neste artigo. A quantidade de agregados Q40::YFP em nematoides AM141 aumentou significativamente após 48 h da etapa L1. No entanto, essa tendência ao aumento foi inibida pelo tratamento astragalano (Figura 1B), demonstrando o potencial protetor do astragalano contra a agregação de polq. Normalmente, 72 h ou 96 h podem ser convenientemente usados como pontos de tempo para contar os agregados do Q40::YFP para avaliar o efeito anti-agregação de amostras de teste. Neste protocolo, os agregados fluorescentes do nematode AM141 foram capturados por um sistema automatizado de imagem, embora microscópios de fluorescência também possam ser usados para este fim7.
A cepa C. elegans HA759 expressa tanto o marcador GFP quanto o Htn-Q150 em seus neurônios ASH sensoriais, levando à perda progressiva e disfunção desses neurônios11,13. Os nematoides foram montados em 2% de almofadas agarose para determinar a viabilidade neuronal ASH (Figura 2A) e visualizados microscopicamente para detectar os neurônios ASH. A perda da fluorescência GFP em neurônios ash bilaterais nas regiões da cabeça dos nematoides indica a morte neuronal ash (Figura 2B). A taxa de sobrevivência dos neurônios ASH em nematoides HA759 é de <40% no grupo controle após a incubação a 15 °C durante 3 dias 7,20, indicando neurotoxicidade mediada por polq. Assim, este ensaio de sobrevivência neuronal ASH pode ser usado para avaliar visualmente os efeitos de compostos de teste em neurônios C. elegans, por exemplo, o efeito neuroprotetor do astragalano, mas não poria glycan (Figura 2C).
Como a disfunção comportamental é um dos principais sintomas clínicos em doenças de polq, o ensaio de prevenção de quimioensory (Figura 3A) utilizando um grande número de nematoides HA759 é projetado como um teste simplificado para examinar o efeito de amostras de teste sobre a perda funcional de neurônios ASH mediados pela agregação de polq. Como mostrado na Figura 3B, o índice de evasão de nematoides HA759 no grupo de controle não tratado foi de ~0,5, semelhante ao que foi relatado anteriormente14. Curiosamente, o índice de evasão aumentou para >0,6 nos nematoides tratados com astragalano a 15 °C durante 3 dias (Figura 3B), demonstrando um efeito neuroprotetor do polissacarídeo contra prejuízos comportamentais.
Para avaliar a capacidade neuroprotetora geral dos compostos de teste, os dados dos ensaios individuais acima podem ser integrados e apresentados como um gráfico de radar para vários fenótipos, tornando-se uma característica unificadora de fenótipos de poliq adequados para comparação direta e visualização direta. Como mostrado na Figura 4, a área do triângulo no grupo de tratamento astragalano é maior do que a do grupo controle, indicando os efeitos anti-polícqes do polissacarídeo.

Figura 1: Efeito de astragalano na agregação de polq40. (A) Imagens representativas de nematoides AM141 após o tratamento com ou sem astragalan por 96 h a 20 °C. As imagens fluorescentes (painéis esquerdos) foram adquiridas a partir de placas de 384 poços usando um sistema de imagem e análise de alto teor de conteúdo, e os agregados Q40::YFP (painéis direito) foram automaticamente identificados pelo sistema. Insets são as visões ampliadas das imagens de nematoide mostrando os agregados de polq. Barras de escala = 500 μm. (B) Quantificação de agregados Q40::YFP. O número de agregados Q40::YFP em nematoides AM141 foi monitorado utilizando o sistema de imagem de alto conteúdo a cada 24 h durante 4 dias após o tratamento com ou sem astragalan a 20 °C. Aproximadamente 100-150 nematoides em cada grupo foram marcados para agregados em cada ponto de tempo. Os resultados são mostrados como curvas equipadas com base no número médio de agregados por nematoide. Abreviaturas: polyQ = poliglutamina; YFP = proteína fluorescente amarela; FITC = isocitonato de fluoresceína. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Efeito de astragalan em Htn-Q150-mediado ash morte neuronal. (A) diagrama esquemático da preparação do slide de agarose. (B) Micrografos representativos de nematoides HA759 com sobrevivência neuronal ash e morte usando ampliação de 400x. Barras de escala = 20 μm. Os nematoides HA759 foram fotografados usando um microscópio de fluorescência após o tratamento com ou sem astragalano a 15 °C por 3 dias a partir de L1. (C) Efeito protetor do astragalano contra a morte neuronal ash mediada por polq. Poria glycan, um polissacarídeo de Poria cocos, foi usado como controle. Os dados são apresentados como meios ± SD de três réplicas, representante de mais de três experimentos independentes. A análise estatística foi realizada utilizando-se um teste t não realizado de duas caudas para comparar dados do grupo controle com os dos grupos glicanos astragalanos e poriais . *p < 0,05; ns = não significativo. Abreviação: GFP = proteína fluorescente verde. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: Efeito de astragalan em disfunção comportamental mediada por Htn-Q150. (A) Diagrama esquemático da placa de ensaio de evasão. (B) Resultados representativos do ensaio de evasão. O índice de evasão foi definido como a razão de nematoides na zona N para o número total de nematoides na placa. Os resultados são apresentados como meios ± SD de três réplicas, representante de três experimentos independentes. A análise estatística do índice de evasão foi realizada utilizando-se um teste t não não realizado de duas caudas. **p < 0,01. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Capacidade neuroprotetora global de astragalano. Dados de três ensaios diferentes são importados para o software OriginPro para um gráfico de radar de criação, que é apresentado para traçar o perfil do efeito geral do astragalan em vários fenótipos mediados pelo polyQ. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
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