Tesis Doctorado
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Browsing Tesis Doctorado by Subject "Activación enzimática"
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Item Efectos de la activación de calpaínas mediada por el receptor p2x2 sobre la vía amiloidogénica en la enfermedad de Alzheimer.(Universidad de Concepción, 2025) Gavilán Gavilán, Javiera Andrea; Fuentealba Arcos, JorgeLa Enfermedad de Alzheimer (EA) es el principal tipo de demencia que afecta a la población adulto mayor. Se postula que el acontecimiento clave en la patogénesis de esta enfermedad es la acumulación de péptido beta-amiloide (Aβ), que produce muerte neuronal en áreas como el hipocampo, la amígdala y la corteza cerebral, causando un deterioro cognitivo severo. Previamente, nuestro grupo demostró que tanto los aumentos en el Ca2+ intracelular, así como la disminución en los niveles proteínas sinápticas y en la viabilidad neuronal, inducidos por Aβ, eran prevenidos con un antagonista de los receptores purinérgicos P2X (P2XR). Y que, específicamente la subunidad P2X2R incrementa su expresión luego de la exposición crónica a Aβ, receptor que es altamente permeable a Ca2+. Entre las proteínas que participan en vías de señalización intracelular dependientes de Ca2+ están las calpaínas; proteasas citosólicas que pueden participar en la proteólisis de algunos sustratos para potenciar la formación de Aβ en la EA. Dados los antecedentes, en esta tesis nos propusimos estudiar la actividad de calpaínas mediada por la activación de los receptores purinérgicos P2X2 para determinar su impacto sobre la vía amiloidogénica y formación de Aβ, en modelos de sobreexpresión de P2X2R. Nuestros estudios en células PC-12 muestran que la activación de P2X2R produce un aumento específico en los niveles de calpaína-1 (146±6%), mientras que los niveles de calpaína-2 y el inhibidor de calpaínas endógeno: calpastatina, no se vieron afectados. La actividad proteasa de calpaínas también incrementó significativamente debido a la degradación de sus principales sustratos: espectrina (64±5%), p35 (128±3%), y el sustrato fluorescente de calpaínas Ac LLY-AFC (158±9%). A su vez, la proteólisis de p35 produjo el fragmento p25, que activa de forma permanente a la quinasa neuronal dependiente de ciclina 5 (Cdk5). Esta quinasa aumentó los niveles de STAT3 fosforilado (363±38%), un factor de transcripción de regulación positiva para BACE1; enzima que cumple un rol clave en la vía amiloidogénica de la proteína precursora amiloide (APP). En efecto, encontramos niveles elevados de BACE1 (124±5%), y el péptido Aβ (159±4%), que se evitaron con el uso del inhibidor de calpaínas MDL-28170. Niveles elevados de P2X2R (120±2%) y calpaína-1 (168±9%), también se encontraron en el hipocampo de ratones transgénicos APP/PS1. Sumado a la degradación de espectrina (68±5%) y p35 (165±13%), y niveles elevados de pSTAT3 (166±17%) que se asociaron con altos niveles de BACE1 (151±12%) y Aβ (132±6%), lo que implica que el eje de activación P2X2R/calpaína-1 está desregulado en este modelo animal de la EA, y probablemente contribuyendo a la acumulación de Aβ. Además, estos resultados mostraron tener una correlación con los aumentos en los niveles de P2X2R (176±22%) y calpaína-1 (150±12%) observados en muestras de corteza prefrontal de pacientes post-mortem con EA, específicamente en fracciones enriquecidas en membranas presinápticas, donde la mayor expresión de P2X2R podría contribuir a la actividad incrementada de calpaína-1 y la consecuente potenciación de la vía amiloidogénica. En resumen, nuestros resultados nos permiten proponer al eje P2X2R/calpaína 1 como un elemento relevante en la fisiopatología de la EA. Nuestros datos apuntan a un mecanismo de retroalimentación positiva, donde el péptido Aβ incrementa la expresión de P2X2R para producir más Aβ intracelular, y este incremento estaría mediado por un mecanismo dependiente de calpaína-1. Esto podría representar un punto de partida novedoso en la elaboración de nuevas estrategias terapéuticas que contribuyan al tratamiento de la EA.