Anàlisi proteòmica i estudi de marcadors d'estrés oxidatiu en la malaltia de Huntington

Resumen

La malaltia de Huntington (HD) és un trastorn neurodegeneratiu d'origen genètic, causat per l'expansió anòmala de triplets CAG a l'exó 1 del gen de la huntingtina humana. La neuropatologia de la malaltia es caracteritza per una degeneració principal de l'estriat i progressivament també del còrtex, on la simptomatologia es basa en la presència d'alteracions motores, cognitives i psiquiàtriques que condueixen a la mort. L'estrès oxidatiu en HD s'ha descrit com un mecanisme patogènic on de manera directa o indirecta, la presència de la huntingtina mutada (mhtt) indueix dany oxidatiu, tenint com a procés clau una disfunció mitocondrial. D'aquesta manera, es pretenia avaluar la situació d'estrès oxidatiu en mostres humanes i de ratolins model d'HD. A més es disposava d'un model cel¿lular (línia PC12) per valorar la funcionalitat de xaperones, ja que el sistema de plegament es veu compromès en HD. D'altra banda, es van utilitzar cèl¿lules de S. cerevisiae per valorar l'efecte d'una histona deacetilasa (Sir2) envers l'estrès oxidatiu induït per l'expressió de la mhtt. En aquest treball es presenta una anàlisi proteòmica a partir de mostres de cervell post-mortem humà (còrtex i estriat) obtingudes de pacients d'HD, aparellades amb mostres control segons sexe, edat i temps post-mortem. Els resultats posen de manifest que l'estriat presenta induccions de proteïnes que participen en la defensa antioxidant, també detectades de manera menys accentuada en el còrtex. A més, es van trobar activitats incrementades d'altres enzims antioxidants i pèrdua d'activitat d'aconitasa, un enzim sensible a estrès. A l'observar-se aquesta situació d'estrès inicial, es va voler realitzar una anàlisi detallada de l'oxidació proteica mitjançant gel 2D en l'estriat humà, on diverses proteïnes apareixien específicament carbonilades en HD. Cal destacar l'oxidació d'enzims glicolítics i mitocondrials, on la seva activitat també es veia reduïda, suggerint una deficiència energètica. A més, també es va detectar l'oxidació de dos enzims involucrats en el metabolisme del piridoxal fosfat (PLP), que podria portar a una reducció de la seva disponibilitat com a cofactor d'enzims implicats en la síntesi de neurotransmissors i glutatió, entre altres. L'estudi del model de ratolí condicional d'HD, demostrava una carbonilació incrementada a l'estriat, depenent de l'expressió de la mhtt i corroborava l'oxidació de l'enzim de síntesi de PLP. L'estudi de la funcionalitat de xaperones en cèl¿lules PC12 transduïdes amb la mhtt, mostra que l'activitat d'aquestes es veu compromesa en presència d'espècies oligomèriques, de manera més accentuada que en presència de cossos d'inclusió. L'expressió de la mhtt en S. cerevisiae augmenta els nivells de Sir2, on la seva activació tindria un paper protector en l'estrès oxidatiu induït, al reduir l'agregació proteica. http://hdl.handle.net/10803/32008