Estudios de la interacción de los receptores de dopamina con otros receptores implicados en la Enfermedad de Huntington

• Autores: Antonio Castellanos Martínez
• Directores de la Tesis: Vicent Casadó Burillo (dir. tes.), Estefanía Moreno Guillén (codir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2021
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Joan Josep Centelles Serra (presid.), Daniel Pulido Martínez (secret.), Milena Cavic (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biomedicina por la Universidad de Barcelona
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
  • Ciencias médicas
    • Farmacodinámica
      • Activación, procesos múltiples
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TESEO
• Resumen

  • En la enfermedad de Huntington (HD), muchos síntomas están asociados con alteraciones en las funciones reguladas por la dopamina y el glutamato; una intervención directa sobre los receptores de dopamina D1 (D1R) pueden provocar numerosos efectos secundarios dada la amplia distribución en el sistema nervioso central. En nuestro grupo de investigación se demostró que el heterómero que forman los D1R con los receptores H3 de histamina (D1R- H3R), y que posee nuevas propiedades bioquímicas y farmacológicas, podría actuar como una posible diana terapéutica para regular la sobreactivación del D1R mediante una modulación por parte del H3R en etapas tempranas de HD. En células Wt y modelo de HD demostramos ahora, mediante ensayos de ligación por proximidad (PLA), la presencia de los heterómeros A1R-D1R, A2AR-D2R, D1R-D3R D1R-NMDAR y H3R-NMDAR que podrían considerarse nuevas dianas para HD. D1R-NMDAR y H3R-NMDAR señalizan a través de la vía de fosforilación de ERKs; sin embargo, en el modelo HD no se modificó dicha señalización. En la vía del AMPc, H3R-NMDAR presentó un cross-talk positivo de NMDAR sobre H3R para las células Wt y negativo para las células HD. Mediante ensayos de unión de radioligandos, los ligandos del H3R: imetit y RAMH (agonistas), A331440, carcinina, conessina y VUF 4904 (antagonistas) modulan alostéricamente la unión de la dopamina al D1R, específicamente al segundo protómero del homómero D1R-D1R. Además, mediante estudios de BRET, se confirmó que estos receptores forman un complejo heterotetrámero D1R-D1R-H3R-H3R que puede activar diferencialmente los distintos subtipos Gαs y Gαi, éste último a altas concentraciones de agonistas de D1R. Concretamente, entre los subtipos de proteína Gαi, el heterómero D1R-H3R tiene preferencia por los subtipos Gαi1 y Gαo2. Al determinar la afinidad de ligandos de H3R al unirse a su receptor en presencia o no de D1R, se determinó que los antagonistas A331440, ROS, conessina y JNJ10181457 mostraron mejor afinidad por el heterómero D1R-H3R que sobre el homómero H3R-H3R, lo que indica la existencia de una modulación alostérica de D1R sobre el centro ortostérico de H3R que favorece la unión de estos ligandos a H3R dentro del heterómero. El JNJ10181457, presentó una mejor afinidad de unión al heterómero y también una mayor potencia de bloqueo de la señal del AMPc inducida por la activación del H3R en el heterómero. Esto significa que el D1R ejerce de modulador alostérico positivo tanto de la unión como del efecto antagónico de la vía del AMPc del JNJ10181457. Estos resultados hacen de este antagonista un candidato ideal como lead compound en la búsqueda de ligandos de H3R selectivos del heterómero D1R-H3R. Mediante ensayos de BRET de proteína G, CODA-RET y de determinación de AMPc, se ha determinado que los complejos H3R-H3R y D1R-H3R pueden activar a la proteína Gαi al ser tratados con agonistas selectivos de H3R. Al evaluar la preferencia diferencial de estos complejos por las subunidades de Gαi/Gαo, se detectó que ambos complejos pueden activar a las subunidades Gαo1, Gαo2, Gαi1, Gαi2 y Gαi3; sin embargo, podemos decir que RAMH para la subunidad Gαo1, proxyfam para la Gαi1, SAMH para Gαi2 e imetit para Gαi1 y Gαi3 tienen preferencia por el heterómero. Al analizar la vía de activación de las ERKs, cuando el H3R del heterómero D1R-H3R se activó con immepip, se alcanzó un nivel de señalización similar al del SKF 81297. Se encontraron resultados opuestos al analizar la vía de las ERKs y la del AMPc con los ligandos RAMH, immethridina, histamina y SAMH que podrían sugerir un biased agonism que deberá confirmarse con curvas completas de activación de ERKs que permitan calcular las respectivas EC50. Todo ello valida nuestro interés por encontrar ligandos selectivos del heterómero D1R-H3R.