Regulation of neuroinflammation by cGMP-mediated pathways.
- Autores: Judith Prado Sánchez
- Directores de la Tesis: Paula Pifarré (dir. tes.), Agustina García Sánchez (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2012
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Joan Serratosa Serdà (presid.), Javier Carrasco Trancoso (secret.), Carmen Espejo Ruiz (voc.)
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- Resumen
En el trabajo aquí presentado se investigó la participación de los niveles intracelulares de GMP-cíclico (CMPC) en la regulación de diferentes aspectos de la neuroinflamación. En el primer capítulo hemos observado que los cultivos de astrocitos y de celulas microgliales aisladas de rata expresan la maquinaria necesaria para sintetizar GMPc en repuesta a Péptidos Natriuréticos (PN) y también los enzimas necesarios para degradar el nucleótido. También se investigaron los efectos de la estimulación por PN en la expresión de la proteína pro-inflamatoria iNOS. Hemos observado que el pretratamiento con ANP hace disminuir los niveles de la proteína iNOS inducida por el agente pro-inflamatorio LPS a través de un mecanismo dependiente de NPR-A-PKG en células microgliales cultivadas de rata. Además hemos observado que esta regulación a la baja parece estar hecha a nivel de traducción, sin afectar a la transcripción o la tasa de degradación de la proteína. Sobre la base de datos obtenidos en nuestro laboratorio en cultivos de células gliales, se ha demostrado que las vías mediadas por GMPc regulan la dinámica del citoesqueleto, la expresión de GFAP en los astrocitos y la motilidad, así como la expresión de genes inflamatorios en la microglía que se demuestra en el primer capítulo, lo que sugiere un papel en la regulación del fenotipo reactivo glial. En el segundo capítulo, hemos querido verificar si el GMPc regula la respuesta inflamatoria glial in vivo después de un daño producido en el SNC causado por una criolesión focal en la corteza cerebral en ratas y ratones. Se investigó el efecto de 3 dosis de tratamiento con dos inhibidores de diferentes fosfodiesterasas de GMPc (PDE), zaprinast y sildenafilo. Hemos observado que el inhibidor no selectivo de PDE-GMPc zaprinast potencia la astrogliosis alrededor de la lesión, mientras que produce una disminución de la activación de macrófagos/microglía, el estrés oxidativo y muerte neuronal en la rata. Se observó también que el tratamiento con el inhibidor selectivo de la PDE5 sildenafilo reproduce en los ratones los cambios en la reactividad glial y los efectos antioxidantes y antiapoptóticos observados anteriormente con el zaprinast en ratas, indicando que la inhibición de la PDE5 es responsable de estas acciones neuroprotectoras. Sin embargo, los efectos de sildenafilo no se observaron en los ratones deficientes en MT-I/II. Asimismo, se muestra que el sildenafilo aumenta significativamente los niveles de las proteínas MT-I/II en homogenados corticales de ratones lesionados así como la inmunotinción de MT-I/II en las células gliales alrededor de la lesión, y disminuye la activación del factor transcriptor de STAT3, apoyando la participación de estas proteínas en los efectos neuroprotectores del sildenafilo en la lesión cerebral focal. Como resultado de los efectos antiinflamatorios y neuroprotectores observados por los inhibidores de la PDE5 en el modelo criolesión, en el tercer capítulo se investigó si el tratamiento con sildenafilo podría tener efectos beneficiosos en un modelo de EAE inducido por MOG35-55, un modelo animal de esclerosis múltiple, una enfermedad en la que existe una respuesta inflamatoria alterada. Se demuestra que el tratamiento con sildenafilo después del inicio de la enfermedad reduce notablemente los síntomas clínicos de la EAE mediante la prevención de la pérdida axonal y la promoción de la remielinización. Por otra parte, el sildenafilo disminuye la infiltración de leucocitos CD3+ así como la activación de microglia/macrófagos en la médula espinal, al tiempo que aumenta la presencia de Foxp3-Tregs. Además, el tratamiento con sildenafilo disminuye la expresión de ICAM-1 en las células infiltradas de la médula espinal. La presencia de astrocitos reactivos que forman estructuras similares a cicatrices alrededor de los infiltrados se potenció por el tratamiento con sildenafilo, sugiriendo un posible mecanismo para restringir la propagación de leucocitos en el parénquima sano. Se demuestra también que el tratamiento con sildenafilo al inicio de los síntomas clínicos, cuando el proceso inflamatorio es más fuerte, impide el avance de la enfermedad y regula la respuesta adaptativa inmune periférica y los niveles de la PDE5. Teniendo en cuenta todos los resultados obtenidos se demuestra que la modulación de los niveles intracelulares de GMPc tiene efectos beneficiosos en los procesos neuroinflamatorios y que estos beneficios están relacionados con la regulación de la gliosis reactiva, el estrés oxidativo, factores antioxidantes, la respuesta inmune adaptativa y la infiltración de células inmunes en el SNC que conducen a una disminuición en el daño neuronal.
