Tesis para optar al grado de Doctor en Ciencias Biológicas Área Biología Celular y Molecular.
La eritropoyetina (Epo) es una hormona glicoproteica que regula principalmente la hematopoyesis, posee un peso molecular de 34 KDa aproximadamente y está conformada por 165 aminoácidos, posee sitios potenciales de N- y Oglicosilaciones en los residuos Asn 24, 38, 83 y Ser 126 respectivamente. Su patrón de glicosilación tetra-antenario y tetra-sialilado se relaciona específicamente con la afinidad por su receptor y directamente con su vida media en circulación. Epo ejerce su efecto mediante la unión a su receptor (EpoR), que pertenece a la superfamilia de receptores de citoquina tipo I, pesa de 66 KDa aproximadamente, y se une a su ligando formando homodímeros en la superficie celular. Esta interacción amplifica una cascada de señalización, principalmente a través de STAT5, PI3K, MAPK, y PKC, lo que da lugar a una regulación positiva de proteínas antiapoptóticas de la familia Bcl-2, como Bcl-xL. Además, la presencia del receptor de Epo en tejidos no eritroides, como en el sistema nervioso central (SNC), sugiere una producción de la hormona en estos tejidos, con una función relevante en la protección ante estrés celular, evitando la apoptosis mediante la activación de su receptor y las vías anteriormente señaladas. El uso clínico de Epo depende de su producción recombinante, que se desarrolla en sistemas de expresión de cultivos celulares de mamífero como biorreactores, siendo comúnmente utilizadas las células de ovario de hámster chino,
lo que tiene como principal desventaja la baja eficiencia y el alto costo productivo. Alternativamente a este sistema de expresión, el Laboratorio de Biotecnología y Biofármacos ha desarrollado un nuevo método para la producción de eritropoyetina recombinante humana, que consiste en un sistema de transducción directa de la glándula mamaria de cabra con vectores adenovirales que contienen la información génica de eritropoyetina humana. Este sistema permite producir eficientemente la proteína recombinante deseada, generando una variante de Epo con un patrón de glicosilación bi-antenario y carente de ácido siálico, lo que tiene un efecto directo en la disminución de su actividad hematopoyética (EpoL). Por tanto, el presente proyecto se enfocó en estudiar la interacción EpoL/EpoR en el SNC y sus efectos neuroprotectores, mediados por una variante de Epo recombinante con un patrón de glicosilación bi-antenario y asialilado, frente a modelos de estrés oxidativo crónico. Específicamente, el objetivo del proyecto fue evaluar y caracterizar molecularmente la capacidad neuroprotectora de EpoL, comparándola con Epo nativa. De los resultados podemos señalar que esta variante, tiene un efecto neuroprotector mediado por la activación del EpoR, aumentando la señalización intracelular de vías anti-apoptóticas,
disminuyendo el estrés oxidativo local y mejorando los parámetros sinápticos evaluados. Todos estos efectos se obtuvieron a una concentración diez veces menor que con Epo nativa y sin alterar el hematocrito, lo que nos lleva a sugerir el potencial uso de la EpoL como un biofármaco para el estudio y tratamiento de enfermedades relacionadas al SNC con un componente inflamatorio y de estrés oxidativo como el infarto cerebrovascular o enfermedades neurodegenerativas.