Óxido nítrico y óxido nítrico sintasas en la apoptosis de las células cromafines bovinas: regulación y mecanismos de señalización

• Autores: Rocío Pérez-Rodríguez
• Directores de la Tesis: María Jesús Oset Gasque (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2013
• Idioma: español
• Número de páginas: 260
• Tribunal Calificador de la Tesis: Magdalena Torres Molina (presid.), Cesáreo Roncero Romero (secret.), Ricardo Martínez Murillo (voc.), Luis Gandía Juan (voc.), José Luis Marco Contelles (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense (pdf)
• Resumen

  • El óxido nítrico (NO) es un mensajero celular con importantes funciones en los procesos fisiológicos, tales como la regulación del tono vascular, la neurotransmisión y la modulación de las reacciones inmunes e inflamatorias. Prácticamente todas las células nucleadas de mamíferos producen NO de manera endógena. El NO se sintetiza a partir de la L-arginina en un proceso mediado por tres isoformas de la Óxido Nítrico Sintasa (NOS). En el sistema nervioso, la producción de grandes cantidades de NO en respuesta a estímulos como las citoquinas, o una desmesurada liberación de glutamato, pueden producir neurotoxicidad y neurodegeneración, ambos procesos mediados por apoptosis. El NO juega un papel fundamental en la regulación de la apoptosis, pudiendo ser tanto pro-apoptótico como anti-apoptótico. Las células cromafines son un buen modelo de células neurosecretoras. En estudios previos de nuestro grupo de investigación se observó que el NO es un mediador de la muerte celular de estas células, y demostró la presencia de la isoforma neuronal de la NOS (nNOS), así como de receptores tanto de citoquinas como de glutamato. Por todo ello, en este trabajo hemos intentado determinar la implicación del NO exógeno y endógeno en la muerte celular de tipo apoptótico.En la primera parte del trabajo, nos pusimos como objetivo establecer la posible implicación de la mitocondria en la apoptosis inducida por el NO exógeno en las células cromafines. Utilizando cultivos primarios de células cromafines bovinas y diferentes donadores de NO (SNP, SNAP y GSNO) a concentraciones apoptóticas, demostramos que el NO induce un descenso, que aumenta con el tiempo, en el potencial de membrana mitocondrial, lo que se correlaciona con la aparición de células hipodiploides. Tras la disminución en el potencial de membrana mitocondrial se observa la liberación de citocromo c en el citosol, que precede a la activación de caspasa 3. En este mecanismo interviene la familia de proteínas Bcl-2. Los donadores de NO disminuyen la expresión de miembros anti-apoptóticos de la familia, como Bcl-2 y Bcl-xl, y aumentan la expresión de los miembro pro-apoptóticos, como Bax y Bcl-Xs, que inducen la liberación al citosol de citocromo c. Varias vías de señalización parecen regular la inducción de Bax y la inhibición de Bcl-2, pues el descenso de los niveles de Bcl-2 se detecta después del aumento de la expresión de Bax. La expresión de la proteína supresora de tumores p53 también está aumentada en las fases iniciales (30 min) de la apoptosis inducida por NO, y podría ser responsable de la inducción de la expresión de Bax. Por otra parte, la translocación de NF-kB al núcleo parece ser otro de los eventos iniciales en la apoptosis inducida por NO, y podría regular la expresión de p53. En conclusión, estos resultados concuerdan con la participación de mecanismos mitocondriales en la apoptosis inducida por NO en las células cromafines bovinas.El glutamato es el principal neurotransmisor excitatorio en el sistema nervioso. Juega un papel fundamental en la memoria y la plasticidad sináptica, pero también puede ser el precursor de daños excitotóxicos y muerte neuronal. Varías líneas de investigación han demostrado una importante relación funcional y fisiológica entre el NO y el glutamato. De este modo, en este trabajo intentamos caracterizar la expresión de varios receptores glutamatérgicos y evaluar si el glutamato era capaz de regular la secreción de catecolaminas. Los resultados obtenidos con agonistas y antagonistas específicos de estos receptores de glutamato demostraron la relación del glutamato en la regulación de la secreción de catecolaminas, mediada por NO/cGMP.