Efecto de ácido dehidroascórbico sobre la activación de RIPK1, durante la degeneración de neuritas.
| dc.contributor.advisor | Nualart Santander, Francisco Javier | es |
| dc.contributor.author | Magdalena Parra, Rocío Fernanda | es |
| dc.date.accessioned | 2024-11-15T18:49:35Z | |
| dc.date.available | 2024-11-15T18:49:35Z | |
| dc.date.issued | 2024 | |
| dc.description | Tesis presentada para optar al grado académico de Doctora en Ciencias Biológicas Área Biología Celular y Molecular | es |
| dc.description.abstract | En el SNC, la vitamina C se encuentra fundamentalmente como ácido ascórbico (AA), su forma reducida, molécula que actúa como agente antioxidante en el cerebro y cuya homeostasis se mantiene debido al acoplamiento neurona astrocito, donde AA ingresa a las neuronas y es oxidado a ácido dehidroascórbico (DHA), el cual es liberado al medio extracelular y reciclado por los astrocitos, permitiendo la mantención de las concentraciones de vitamina C en el parénquima cerebral. Sin embargo, condiciones patológicas agudas que incrementen los niveles de especies oxidantes pueden favorecer la generación extracelular de DHA, cuya acumulación lleva a modificaciones en el metabolismo neuronal y la muerte necroptótica, dada por la activación de RIPK1, proteína de andamiaje fuertemente regulada y que ha sido asociada a la progresión de la esclerosis lateral amiotrófica (ALS); sin embargo, se desconoce si bajo estas condiciones crónicas, DHA puede llevar a la activación de RIPK1 y a la pérdida de neuritas y axones. Utilizando neurosferas in vitro, evaluamos el efecto de DHA sobre las neuritas, detectando una reducción significativa en su largo y ramificación, efecto prevenido tanto por la inhibición de RIPK1 como de caspasas, sugiriendo la activación de una vía apoptótica dependiendo de RIPK1. De forma similar, en neuronas motoras diferenciadas desde hiPSCs control y con una mutación en el gen C9ORF72, asociado a ALS, DHA incrementó la formación de varicosidades axonales, lo cual es prevenido por la inhibición de RIPK1, indicando un efecto que es reproducible en células humanas. Finalmente, utilizando el modelo animal de ALS, SOD1 G93A, observamos la presencia de astrogliosis reactiva en las astas ventrales de la médula espinal, evento asociado a un incremento en la expresión del transportador de AA, SVCT2, en astrocitos, y a la internalización del mismo en neuronas motoras, sugiriendo una pérdida del reciclamiento de vitamina C. Sin embargo, la inyección de DHA en el IV ventrículo de los animales disminuyó la expresión de SVCT2 en astrocitos, apuntando a una pérdida de características de gliosis reactiva que no está asociada a una mejora en la función motora. Por último, el análisis de marcadores de muerte mostró un incremento en la fosforilación de RIPK1 y el clivaje de caspasa-3 en neuronas motoras de médulas SOD1 G93A, junto con la ausencia de la proteína efectora de la necroptosis, MLKL, sugiriendo que la vía necroptótica sería prescindible para la progresión de ALS y, por el contrario, que la muerte neuronal observada en esta patología estaría asociada a la activación de una vía apoptótica dependiente de RIPK1. | es |
| dc.description.abstract | In the CNS, vitamin C is mainly found as ascorbic acid (AA), its reduced form, a molecule that acts as an antioxidant agent and whose homeostasis is maintained through the neuron-astrocyte coupling, in which AA enters neurons and it is oxidized to dehydroascorbic acid (DHA), which is liberated to the extracellular media and is recycled by astrocytes, thus maintaining vitamina C concentrations in brain parenchyma. However, acute pathological conditions that increase the levels of oxidant species may favor the extracellular generation of DHA, whose accumulation leads to modifications in neuronal metabolism and necroptotic cell death, due to the activation of RIPK1, scaffolding protein highly regulated and that has been associated to the development and the progression of amyotrophic lateral sclerosis (ALS); however, it is unknown whether under these conditions, DHA can lead to RIPK1 activation and the loss of neurites and axons. Using neurospheres in vitro, we evaluated the effect of DHA on neurites, detecting a significant decrease on their length and ramifications, an effect that was prevented by both RIPK1 and caspases inhibition, suggesting the activation of a RIPK1-dependent apoptotic pathway. Similarly, in motor neurons differentiated from control and C9ORF72-mutated (ALS-associated) hiPSCs, DHA increased the formation of axonal varicosities, which is prevented by RIPK1 inhibition, indicating an effect that is reproducible in human cells. Finally, using the ALS animal model, SOD1 G93A, we observed the presence of reactive astrogliosis in the ventral horns of the spinal cord, an event associated to an increase in the expression of AA transporter, SVCT2, in astrocytes, and its internalization in motor neurons, suggesting a loss of vitamin C recycling. However, DHA injection in the IV ventricle of the animals decreased SVCT2 expression in astrocytes, pointing to a loss of reactive gliosis characteristics that is not associated with an improvement of motor function. Finally, the analysis of cell death markers showed an increase in RIPK1 phosphorylation and the cleavage of caspase-3 in motor neurons of SOD1 G93A spinal cords, together with the absence of necroptosis effector protein, MLKL, suggesting that the necroptotic pathway is dispensable for ALS progression and, on the other hand, that the cell death observed in this pathology is associated to the activation of a RIPK1-dependent apoptotic pathway. | en |
| dc.description.campus | Concepción | es |
| dc.description.departamento | Departamento de Biología Celular | es |
| dc.description.facultad | Facultad de Ciencias Biológicas | es |
| dc.description.sponsorship | ANID, Beca ANID para tesis doctoral #21191803 | es |
| dc.description.sponsorship | ANID, Beca ANID gastos operacionales (2021) | es |
| dc.description.sponsorship | ANID, Beca ANID extensión COVID (2023) | es |
| dc.description.sponsorship | ANID, Beca ANID extensión por escritura de tesis (2023) | es |
| dc.description.sponsorship | Beca Proyecto EDPG | es |
| dc.description.sponsorship | ANID, Proyecto FONDECYT Regular Francisco Nualart #1181243 (2018-2022) | es |
| dc.description.sponsorship | ANID, Proyecto FONDECYT Regular Francisco Nualart #1221147 (2023-presente) | es |
| dc.description.sponsorship | ANID, ECM-12-PIA-CONICYT | es |
| dc.identifier.doi | https://doi.org/10.29393/TDUdeC-56MR1EA56 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.udec.cl/handle/11594/8745 | |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.publisher | Universidad de Concepción | es |
| dc.rights | CC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Neurociencias | es |
| dc.subject | Neuritas | es |
| dc.subject | Apoptosis | es |
| dc.title | Efecto de ácido dehidroascórbico sobre la activación de RIPK1, durante la degeneración de neuritas. | es |
| dc.type | Thesis | en |