Resumen de Distroglicanopatías: análisis en pacientes, generación del knockout condicional de Pomt1 en fotorreceptores, y estudios genéticos y funcionales de FKTN y de FKRP en células en cultivo
Las distroglicanopatías son un grupo heterogéneo de distrofias musculares de herencia recesiva que también pueden presentar en diferentes grados afectación nerviosa y ocular. A nivel molecular se caracterizan por la pérdida de la glicosilación del alfa-‐ distroglicano (-‐DG). El DG es una proteína de la matriz extracelular (MEC) formada por dos subunidades (-‐DG y -‐DG) que conecta proteínas de la MEC (p. ej. laminina, perlecano o pikachurina) con el citoesqueleto de actina, a través de su unión citoplasmática a la distrofina. La conexión con las proteínas de la MEC se realiza a través de los residuos glicosílicos, principalmente O-‐manosilglicanos, presentes en la región mucina del -‐DG.
Hasta la fecha, 18 genes se han relacionado con el proceso de O-‐manosilación del -‐DG. Entre ellos encontramos genes que codifican tanto glicosiltransferasas como proteínas que intervienen en la generación de compuestos intermedios de la glicosilación. La proteína O-‐manosiltransferasa 1 (POMT1) es la primera enzima, que conjuntamente con su homóloga POMT2, introduce la manosa inicial. Este monosacárido es esencial para la generación de las diferentes estructuras glicosiladas del -‐DG. Por otra parte, las proteínas FKTN y FKRP son enzimas que actúan en pasos posteriores del proceso de glicosilación. Recientemente se ha descrito que ambas introducen residuos de ribitol 5-‐ fosfato en uno de los residuos del -‐DG. Mutaciones en POMT1, FKTN y FKRP generan desde distroglicanopatías muy graves, como pueden ser el síndrome de Walker-‐Warburg (WWS) o la distrofia muscular congénita tipo Fukuyama (FCMD), a presentaciones clínicas más leves como las distrofias musculares de cintura tipo 2 (LGMD2).
En este trabajo hemos analizado dos pacientes con sospecha de distroglicanopatía, los cuales finalmente han mostrado un déficit en la vía de autofagia con una alteración en la glicosilación del -‐DG. Este hecho plantea una posible relación entre la glicosilación del -‐DG y esta ruta de degradación.
Por otra parte, hemos generado un modelo knockout condicional de ratón para el gen Pomt1 en los fotorreceptores de la retina. Hemos demostrado cómo la mutación del gen Pomt1 está asociada a la pérdida de glicosilación del -‐DG, la cual genera una malformación de la sinapsis entre los fotorreceptores y la células bipolares (sinapsis ribbon) y una disfunción visual.
Por último, hemos generado líneas celulares de mioblastos de ratón knockout para los genes Fktn y Fkrp. En estas células hemos realizado estudios comparativos de glicoproteómica y del perfil de expresión con el objetivo de aproximarnos a la función de estos genes de una manera indirecta. También hemos llevado a cabo estudios de la señal de retención en el aparato de Golgi de estas proteínas en las líneas silvestres y knockout.
