| Resumen: |
Darrerament s'han produït avanços importants que han contribuït al coneixement dels mecanismes de disfunció cel·lular i mort en la malaltia de Parkinson (MP) i en la malaltia de Huntington (MH). Ambdues malalties són trastorns del moviment que es caracteritzen per la pèrdua específica de neurones dels ganglis basals, les neurones dopaminèrgiques de la substància nigra (SN), en el cas de la MP i les neurones espinoses de l'estriat, en el cas de la MH. Malgrat les diferències, ambdues comparteixen processos patològics comuns com la presència de proteïnes malplegades, l'estrés oxidatiu i disfunció mitocondrial. La mitocòndria és la font d'energia principal en les cèl·lules eucariotes, però també és un orgànul dinàmic relacionat amb una gran quantitat de processos cel·lulars. La disrupció de la homeòstasis mitocondrial i la subseqüent disfunció mitocondrial juguen un paper important en la patofisiologia de les malalties neurodegeneratives. El manteniment de la integritat mitocondrial a través de diferents mecanismes de control és crític per a la superviviència neuronal. Aquesta tesi es centra en l'estudi dels mecanismes de control de qualitat mitocondrial en la MP i la MH, per tal d'entendre millor els mecanismes que duen a la mort cel·lular. En el primer capítol, he estudiat el transport de proteïnes a la mitocòndria en models in vitro i in vivo de la MP. In vitro, la inhibició del complexe I produeix una alteració del transport de proteïnes a la mitocòndria així com una disminució dels nivells de proteïnes OXPHOS, acumulació de proteïnes agregades i disminució dels nivells de chaperones mitocondrials. Per tal de restablir el transport de proteïnes mitocondrials es van sobreexpressar dos components clau del sistema de translocases: la translocasa de la membrana externa 20 (TOM20) i la translocasa de la membrana interna 23 (TIM23). La sobreexpressió in vitro de TOM20 i TIM23 va restaurar el transport de proteïnes mitocondrials i va alleugerar la disfunció mitocondrial i la mort cel·lular. La inhibició del complexe I en ratolins també dóna lloc a una alteració del transport de proteïnes mitocondrials i produeix neurodegeneració del sistema dopaminèrgic. La sobreexpressió de TIM23 va restaurar parcialment el transport de proteïnes i va protegir lleugerament les neurones dopaminèrgiques de la SN. En canvi, la sobreexpressió de TOM20 va ser incapaç de millorar el transport de proteïnes mitocondrials i, fins i tot, va exacerbar la mort cel·lular. Aquests resultats posen de relleu el paper de la disfunció del transport de proteïnes mitocondrials, en particular de dos dels seus components, en la patogènesis de la MP i suggereixen la necessitat de futurs estudis es centrin en altres elements d'aquest sistema. En el segon capítol, he estudiat el paper de la proteïna huntingtina en la mitofàgia i com la seva mutació, que dóna lloc a una expansió de glutamines, pot afectar a aquesta funció. Per a tal fi, he treballat en un model in vitro de cèl·lules estriatals ST-Q7 (control) i ST-Q111 (mutant). En condicions fisiològiques, la mitofàgia induïda no es troba mitjançada pel reclutament de parkin als mitocondris despolaritzats. La huntingtina mutada afecta la mitofàgia induïda a través de l'alteració de la seva funció de scaffold en diferents passos del procés de mitofàgia: (i) activació d'ULK1 a través de l'alliberament de mTORC1, (ii) formació del complexe Beclin 1-Vps15,(iii) interacció dels adaptadors de mitofàgia OPTN i NDP52 amb huntingtina i, (iv) amb LC3. Com a resultat, els mitocondris de les cèl·lules ST-Q111 estan més danyats i tenen una respiració mitocondrial deficient. Aquests resultats demostren la presència d'una alteració en la mitofàgia com un mecanisme lligat a la MH. En conclusió, el descobriment de noves dianes mitocondrials en la MP i MH emfatitza el paper important que juga el control de qualitat mitocondrial en la neurodegeneració. |
visitante ::
identificación
