Peptídeo Cerebral CCK Impede Micróglias de Destruírem Sinapses de Memória na Sepse

A encefalopatia associada à sepse afeta até 70% dos pacientes com sepse e é a forma mais comum de encefalopatia em unidades de terapia intensiva, porém tratamentos neuroprotetores eficazes continuam sendo difíceis de encontrar. Os déficits cognitivos após a sepse estão associados à ativação glial anormal e à perda sináptica, mas os mediadores moleculares precisos que ligam a inflamação periférica aos circuitos de memória hipocampal foram pouco compreendidos até o momento.

Pesquisadores da Universidade de Pequim e instituições colaboradoras utilizaram um modelo bem estabelecido de injeção de LPS (5 mg/kg i.p.) em camundongos C57BL/6 machos de 3 meses de idade para simular a encefalopatia associada à sepse, além de culturas de células microgliais BV2 estimuladas por LPS como modelo in vitro. Eles investigaram se a colecistocinina (CCK), especificamente a isoforma CCK8, poderia reverter o comprometimento cognitivo por meio de duas abordagens complementares: infusão bilateral direta de CCK8 na região CA1 do hipocampo dorsal via cânulas implantadas, e ativação quimiogenética (DREADD hM3Dq) de neurônios CCK-positivos em CA1 utilizando camundongos transgênicos CCK-Cre. Os desfechos cognitivos foram avaliados com o labirinto aquático de Morris (MWM) e o teste de condicionamento ao medo (FCT). Sequenciamento de RNA, Western blot, imunofluorescência e registros eletrofisiológicos de célula inteira foram empregados para dissecar os mecanismos.

Tanto a administração exógena de CCK8 quanto a liberação endógena de CCK via ativação quimiogenética de neurônios melhoraram significativamente a memória espacial e o aprendizado por condicionamento ao medo em camundongos com encefalopatia associada à sepse. Mecanisticamente, a encefalopatia associada à sepse induzida por LPS causou uma marcada regulação positiva do complemento C1q nas sinapses hipocampais, impulsionando a fagocitose mediada por microglia de sinapses excitatórias (PSD-95-positivas) e reduzindo a transmissão sináptica excitatória conforme medido por eletrofisiologia. O tratamento com CCK8 suprimiu substancialmente a expressão de C1q e o engolfamento sináptico pela microglia, preservando a densidade sináptica excitatória e a plasticidade relacionada à potenciação de longa duração. A CCK também inibiu a conversão de astrócitos para um fenótipo neurotóxico A1, conhecido por causar danos adicionais às sinapses. Experimentos in vitro com células BV2 confirmaram que esses efeitos antifagocíticos são mediados especificamente pelo receptor do tipo CCK2 (CCK2R) na microglia, uma vez que o antagonismo do CCK2R bloqueou os efeitos neuroprotetores.

O estudo também demonstrou que o sequenciamento de RNA do tecido hipocampal revelou a desregulação da via do complemento como a principal assinatura transcriptômica na encefalopatia associada à sepse, e que a CCK reverteu essas alterações transcriptômicas. A redução da marcação sináptica pelo complemento, a diminuição de pontos sinápticos engolfados pela microglia no interior de células Iba1-positivas e a restauração da frequência de mEPSC confirmaram coletivamente a preservação sináptica.

Esses achados identificam um novo eixo neuroprotetor no qual a sinalização de CCK hipocampal restringe a eliminação sináptica mediada por microglia e conduzida pelo complemento durante a inflamação sistêmica. A dupla abordagem de administração farmacológica de CCK8 e ativação quimiogenética de neurônios em nível de circuito mostrou-se eficaz, ampliando as potenciais estratégias de tradução terapêutica para a encefalopatia associada à sepse.