Efecto de diferentes pautas de administración de gdnf en las rutas mapk/erk y pi3k/akt y su potencial neuroprotector en neuronas dopaminérgicas mesencefálicas
- Autores: Virginia Mesa Infante
- Directores de la Tesis: Pedro Barroso-Chinea (dir. tes.), Tomás González Hernández (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de La Laguna ( España ) en 2022
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Guadalberto Hernández Hernández (presid.), José Luis Lanciego Pérez (secret.), Liliane Tenenbaum (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias de la Salud por la Universidad de La Laguna
- Materias:
- Texto completo no disponible (Saber más ...)
- Resumen
- español
La enfermedad de Parkinson (EP) es un trastorno neurodegenerativo caracterizado por la pérdida de las neuronas dopaminérgicas mesencefálicas y la caída de dopamina en el estriado. Actualmente no existe ningún tratamiento que altere el curso de la enfermedad. Estudios experimentales indican que el factor trófico derivado de una línea celular glial (GDNF) puede tener efectos protectores sobre las neuronas dopaminérgicas. Sin embargo, los ensayos clínicos no han mostrado los resultados esperados y aspectos relevantes de sus acciones farmacológicas, particularmente los relacionados con los efectos tróficos y protectores y la pauta de administración, siguen sin estar claros. El objetivo de esta tesis ha sido estudiar 1. el efecto trófico (niveles de marcadores dopaminérgicos) y neuroprotector (respuesta a neurotoxinas) y 2. las diferencias en la activación de las rutas de señalización a través de Ret tras diferentes pautas de administración de GDNF (aguda, prolongada e intermitente) en cultivos primarios de neuronas mesencefálicas y en el sistema mesoestriatal de rata.
Los resultados in vitro muestran que el tratamiento agudo de GDNF (24 horas) produce un aumento de la expresión de TH y protege a las neuronas dopaminérgicas frente a las neurotoxinas 6-hidroxidopamina (6-OHDA) y la rotenona. Sin embargo, cuando reciben diariamente GDNF durante 7 días se produce el efecto opuesto, observándose no solo una caída de la expresión de TH sino una mayor vulnerabilidad a las neurotoxinas. En la misma línea, tras la inyección estriatal de AAV1/2-V16-TetbidiON/GDNF y la inducción aguda (cinco días) e intermitente con doxiciclina (3x72 horas/15 días), GDNF muestra un aumento de la expresión de TH en el sistema mesoestriatal y lo protege frente a 6-OHDA. En cambio, el tratamiento continuo durante 45 días induce una caída de los niveles de TH por debajo de los niveles basales, y las neuronas dopaminérgicas mesoestriatales se vuelven más vulnerables a la 6-OHDA que en las ratas no tratadas. También se encontraron diferencias en la señalización de Ret dependiendo de la pauta de tratamiento. Los tratamientos cortos e intermitentes con GDNF inducen un aumento de la fosforilación de Ret y de sus quinasas efectoras AKT, GSK3-β, ERK1/2 y S6, mientras que el tratamiento prolongado con GDNF induce una disminución de la señalización de Ret.
Teniendo en cuenta la naturaleza crónica de la enfermedad de Parkinson y los mecanismos de regulación de las acciones del GDNF dependientes del tiempo de exposición, los vectores virales inducibles pueden ser una herramienta interesante para controlar la administración del GDNF y diseñar nuevas estrategias según las necesidades de cada paciente.
- English
Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disorder characterised by the loss of mesencephalic dopaminergic neurons and the decline of dopamine levels in the striatum. There is currently no treatment that alters the course of the disease. Experimental studies indicate that glial cell line-derived trophic factor (GDNF) may have protective effects on dopaminergic neurons. However, clinical trials have not shown the expected results, and relevant aspects of GDNF pharmacological actions, particularly those related to trophic and protective effects under different treatment schedules, remain unclear. The aim of this thesis was to study: 1. the trophic (levels of dopaminergic markers) and neuroprotective (response to neurotoxins) effects, and 2. the differences in Ret signalling pathways after different GDNF administration patterns (acute, prolonged and intermittent) in primary cultures of mesencephalic neurons and in the rat mesostriatal system.
The results of in vitro experiments showed that acute GDNF treatment (24 hours) induces an increase in TH expression and protects dopaminergic neurons against 6-hidroxidopamine (6-OHDA) and rotenone. However, the opposite effects were found when cell cultures were treated with GDNF for 7 days, showing a decrease in TH expression and a higher vulnerability to neurotoxins than untreated cells. Consistent with these results, striatal injection of AAV1/2-V16-TetbidiON-GDNF and acute (doxycycline, 5 days) and intermittent (doxycycline, 3x72 hours/15 days) induction of GDNF delivery promote an increase in nigral and striatal TH expression and the mesostriatal pathway was protected against 6-OHDA. However, when GDNF delivery was sustained for 45 days, TH levels decrease below basal levels and mesostriatal dopaminergic neurons became more vulnerable to 6-OHDA than in untreated rats. Differences in Ret signalling were also found depending on the treatment schedule. Short-term and intermittent GDNF treatments led to an increased phosphorylation of Ret and its downstream effector kinases AKT, GSK3-β, ERK1/2 and S6, whereas prolonged GDNF treatment induced a decline in Ret signalling.
Considering the chronic nature of Parkinson's disease and the regulatory mechanisms in response to prolonged GDNF treatment, inducible viral vectors may be an interesting alternative to control GDNF delivery and the design of therapeutic strategies according to the needs of each patient.
- español
