Efectos neuroprotectores de un extracto de ajo negro chilote (Allium ampeloprasum) sobre la toxicidad del péptido Betaamiloide.

Abstract

La Enfermedad de Alzheimer (EA) es una patología neurodegenerativa que se caracteriza por un deterioro de las funciones cognitivas y pérdida de la memoria en la población adulto-mayor, siendo la principal causa de demencia a nivel mundial. En la fisiopatología de la EA, los oligómeros solubles del péptido β-amiloide (SO-Aβ) juegan un rol fundamental, ya que se ha demostrado que forman poros no selectivos en la membrana plasmática. Estos poros cambian el equilibrio iónico de la célula, principalmente porque permiten la entrada masiva de Ca2+ y la fuga de moléculas importantes para el metabolismo energético neuronal, como el ATP. La sobrecarga citosólica de Ca2+ induce disfunción mitocondrial y falla sináptica, lo que resulta finalmente en la muerte celular. Algunos estudios sugieren que el ajo negro común (Allium sativum) tiene beneficios sobre la red neuronal y previene la toxicidad de SO-Aβ debido a su composición enriquecida de metabolitos sulfurados. Sin embargo, no hay estudios sobre la actividad biológica del ajo negro chilote (Allium ampeloprasum), y recientemente en nuestro laboratorio fue posible identificar nuevos compuestos de azufre que no están presentes en el ajo común. Por este motivo, el objetivo de este trabajo de tesis fue evaluar las propiedades neuroprotectoras del extracto de ajo negro chilote (BG) sobre la disfunción mitocondrial y la falla sináptica inducida por SO-Aβ, asociando eventualmente, estos efectos a la presencia de los mencionados compuestos sulfurados. Así, en rebanadas de hipocampo de ratón, observamos que BG (20 µg/ml) evitó la disminución de la viabilidad celular inducida por SO-Aβ (2,5 µM) en un 60±6%. En este mismo modelo neuronal, observamos que BG conservó la integridad mitocondrial, ya que mantuvo estable el potencial de membrana mitocondrial ante los efectos de SO-Aβ (SO-Aβ: 67±3%; SO-Aβ+ BG:96 ± 5%). En correlación con esto, BG mantuvo estables los niveles de ATP intracelular (SO-Aβ: 70±6%; SO-Aβ+BG: 110±9%) y extracelular (SO-Aβ: 180±23%; SO-Aβ+BG: 125 ± 16%), a pesar de la fuga que SO-Aβ es capaz de promover. Además, observamos que BG normalizó los niveles de la proteína de fusión mitocondrial Mfn1 en cultivo primario de neuronas hipocampales (SO-Aβ: 76±2%; SO-Aβ+BG: 104±3%) y en rebanadas de hipocampo (SO-Aβ: 49±10%; SO-Aβ+BG: 91±13%). Adicionalmente, BG preservó la estructura sináptica ante la toxicidad de SO-Aβ, evitando la disminución de la frecuencia de transientes de Ca2+ citosólico en un 54±5% y normalizando los niveles de las proteínas sinápticas SV2 (SO-Aβ: 60±2%; SO-Aβ+BG: 93±3%) y PSD95 (SO-Aβ: 63±4%; SO-Aβ+BG: 98±5%) en cultivo primario; como también en rebanadas de hipocampo (SV2= SO-Aβ: 64±4%; SO-Aβ+BG: 97±9% ; PSD95= SO-Aβ: 45±8 %; SO-Aβ+BG: 76±7%). Nuestros resultados indican que BG previene la disfunción mitocondrial y la falla sináptica inducida por SO-Aβ. Esto sugiere que los compuestos sulfurados del ajo chilote podrían representar una nueva alternativa para el desarrollo de herramientas farmacológicas novedosas, que contribuyan a prevenir o tratar enfermedades neurodegenerativas como la EA. Debido a esto, creemos que a futuro se requiere profundizar el estudio de estas moléculas, para conocer su bioactividad y sus posibles mecanismos de acción.