Nous mecanismes implicats en els dèficits transcripcionals i la pèrdua del bdnf en la malaltia de huntington: descripció de noves dianes terapèutiques
- Autores: Laura Vidal Sancho
- Directores de la Tesis: Xavier Xifró i Collsamata (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Girona ( España ) en 2018
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jordi Alberch Vié (presid.), Oscar Campuzano Larrea (secret.), José Rodríguez Alvarez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biología Molecular, Biomedicina y Salud por la Universidad de Girona
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
La malaltia de Huntington (MH) és un trastorn neurodegeneratiu caracteritzat per la presencia de símptomes motors, cognitius i psiquiàtrics. El motiu causal de la MH és l’expansió del triplet CAG en l’exó 1 del gen que codifica per a la proteïna huntingtina (htt). La presencia de la htt mutada (httm) causa l’activació de processos cel·lulars patològics causant primer la disfunció, i després la mort neuronal. Tot i això , actualment encara no es coneixen completament tots els mecanismes moleculars alterats en aquesta malaltia. En aquesta tesi hem estudiat la implicació de diferents proteïnes i vies cel·lulars en la fisiopatologia de la MH.
Primerament hem estudiat la contribució de l’activació del receptor 2 de la prostaglandina E2 (EP2) en la disfunció hipocampal en la MH. Els nostres resultats mostren que el tractament amb Misoprostol (agonista del receptor EP2) millora la memòria a llarg termini en els ratolins R6/1. Associat amb aquestes millores cognitives, el tractament amb Misoprostol produeix la recuperació dels nivells proteics del BDNF, de la proteïna PSD95 i VGluT1 en l’hipocamp dels ratolins R6/1. Aquest efecte també s’observa en cultius primaris hipocampals provinents d’embrions WT i R6/1, on el Misoprostol augmenta el creixement neurític d’una manera dependent del BDNF. A més, l’administració de Misoprostol en els animals R6/1 redueix el numero d’inclusions intranuclears de httm, marca histopatològica de la MH, en el gir dentat . Per tant, el nostre treball mostra que l’estimulació del receptor EP2 pot recuperar la funció cognitiva en els ratolins R6/1, promovent l’efecte tròfic mediat pel BDNF que estimula la síntesi de proteïnes sinàptiques en el hipocamp i disminuint les IINS en el GD.
En segon lloc, hem analitzat la cinasa regulada per senyals extracel·lulars 5 (ERK5) i la seva via de senyalització com a possible mecanisme patològic en la MH .En aquesta tesi hem mostrat l’alteració estriatal selectiva d’ERK5 en diferents models murins de la MH i també en mostres post mortem de putamen provinent de pacients afectats de la MH. L’alteració d’aquesta via és deguda a la desregulació transcripcional ja que en l’estriat dels ratolins R6/1 s’observa una disminució en l’expressió de l’ ARNm d’ERK5. Per altra banda, l’activació d’aquesta via mostra un patró dual presentant una disminució dels nivells de fosforilació en etapes inicials de la malaltia i un augment en etapes finals. Aquest patró dual correlaciona amb els nivells de fosforilació de MEK5, que és la única cinasa que regula a ERK5. Per tant, els nostres resultats indicarien l’activació de mecanismes cel·lulars compensatoris per tal d’activar la via. A més, hem observat que la sobreexpressió d’ERK5 en un model cel·lular de la MH produeix un augment en els nivells proteics del BDNF, suggerint que l’activació d’aquesta via en el context de la MH permetria promoure un efecte tròfic en l’estriat.
Finalment, hem mostrat per primera vegada la desregulació del factor de transcripció myocyte enhancer factor 2 (MEF2) en la MH. Els nostres resultats mostren una disminució dels nivells proteics de MEF2 en l’hipocamp de dos models murins de la MH des de fases inicials, quan s’inicien els dèficits cognitius en aquests ratolins, fins etapes finals de la MH. Els nostres experiments suggereixen que la reducció en els nivells proteics hipocampals de MEF2 pot ser deguda a un augment del clivatge d’aquest per caspases. També hem observat que l’activació de MEF2 amb el compost BML-210 produeix millores en la memòria a llarg termini en els ratolins R6/1 associades amb la recuperació de les proteïnes Arc i Sinaptofisina. Aquests resultats confirmen la contribució de la desregulació de MEF2 en la neuropatologia i la disfunció hipocampal en la MH.
En conjunt, en aquesta tesi hem descrit alteracions en tres mecanismes moleculars que poden incidir en la patologia de la MH en diferents nivells cel·lulars com són els receptors, la senyalització i la transcripció gènica. En el cas d’ERK5 hem mostrat que l’alteració d’aquesta via de senyalització pot estar afavorint la vulnerabilitat estriatal causant dèficits cognitius i motors. Per altra banda, hem distingit que tant l’estimulació de l’activació d’EP2 com de MEF2 produeixen millores en la funció hipocampal i reverteixen els dèficits cognitius característics de la MH. Per aquests motius, proposem aquests tres mecanismes com a noves dianes terapèutiques per incidir-hi farmacològicament i poder retardar o impedir l’avenç de la MH.
