Regulación de la expresión génica de canales iónicos por hipoxia crónica en células cromafines

• Autores: Raquel del Toro Estévez
• Directores de la Tesis: María Dolores Chiara Romero (dir. tes.), José López Barneo (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2005
• Idioma: español
• Número de páginas: 169
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Idus
• Resumen

  • El objetivo general de este proyecto fue el estudio de la regulación por hipoxia de la expresión de genes que codifican canales de calcio tipo T y canales maxi-K en células cromafines. En el caso de los canales de calcio tipo T, los objetivos específicos fueron: 1. Caracterización molecular y funcional de los canales de calcio tipo T expresados en células PC12 mediante el empleo de técnicas de biología molecular y electrofisiología. 2. Estudio de la regulación por hipoxia de la expresión de estos canales en células PC12 y caracterización molecular y funcional de la respuesta celular a la disminución de oxígeno. 3. Análisis de la ruta de transducción de señales implicada en la regulación génica por hipoxia de los canales de calcio tipo T. 4. Determinación del papel del calcio extracelular en la regulación de la expresión de los canales de calcio tipo T por hipoxia. En el caso de los canales de potasio dependientes de voltaje y calcio maxi-K los objetivos específicos fueron: 1. Caracterización molecular de los canales maxi-K en células cromafines y PC12. 2. Estudio del efecto de la hipoxia sobre la regulación de la expresión de los genes que codifican canales maxi-K, tanto la subunidad principal a como las subunidades auxiliares ß. 3. Caracterización funcional con técnicas de electrofisiología del cambio de excitabilidad asociado a la regulación de la expresión génica por hipoxia de los canales maxi-K. 4. Estudio de la ruta de transducción de señales responsable de la regulación de la expresión de estos canales en hipoxia crónica. Las principales conclusiones alcanzadas en este estudio son las que se exponen a continuación: 1. La línea celular PC12 expresa canales de calcio tipo T funcionalmente activos, siendo la subunidad a1H la que más se expresa en estas células. 2. Cuando estas células se exponen a bajas concentraciones de oxígeno se produce una sobreexpresión de la subunidad a1H de los canales de calcio tipo T. Este incremento se detecta con técnicas de biología molecular y se traduce en un mayor número de canales funcionalmente activos. 3.Los genes que codifican canales de calcio dependientes de voltaje del tipo HVA, (CaL, CaN, y CaP/Q) no se regulan por exposición a hipoxia crónica en células PC12. 4. La expresión de la subunidad a1H en hipoxia crónica se regula por el factor de transcripción HIF-2a y no depende de calcio extracelular. 5. La expresión de la subunidad a1H se regula por despolarización de la membrana celular. La exposición de las células a alto potasio extracelular da lugar a un descenso del nivel de mRNA de la subunidad a1H. La regulación por alto potasio, a diferencia de la regulación por hipoxia, depende de calcio extracelular. 6. La subunidad ß2 de los canales maxi-K es la subunidad auxiliar que más se expresa en células cromafines y PC12. 7. La expresión de la subunidad ß2 se regula en células cromafines de la médula adrenal de animales mantenidos en hipoxia crónica. Este efecto también se observa en células PC12 expuestas a hipoxia. 8. La regulación de la expresión de la subunidad ß2 en el animal completo depende del tiempo de exposición a hipoxia. En células PC12, también depende del tiempo así como de la dosis de oxígeno empleada. 9. El efecto represor de la hipoxia sobre la expresión de la subunidad ß2 no se reproduce en cultivos primarios de células cromafines de rata. 10. En células PC12, la familia de factores de transcripción HIF no parece ser responsable de la regulación por hipoxia de la subunidad ß2. Sin embargo, la regulación se ejerce a nivel transcripcional y depende de calcio y de la síntesis de novo de proteínas celulares. 11. La exposición de células cromafines a alto potasio extracelular produce una disminución de la subunidad ß2 del mismo rango que el que se produce cuando las células se exponen a hipoxia. Este efecto también depende de calcio extracelular. 12. La regulación de la subunidad ß2 por hipoxia crónica se bloquea por Cheletythrine cloride y Calmidazolium, inhibidores de la PKC y la calmodulina, respectivamente.