null Un trabajo del grupo investigación de Oftalmología Experimental de la UMU y de la Fundación para la Formación en Investigación Sanitarias describen varias vías de señalización que terminan en muerte celula

Este trabajo describe que ocho proteínas, que pertenecen a vías de señalización diferentes pero que todas confluyen en muerte celular por apoptosis, se sobreregulan en las células ganglionares de retina (CGRs) lesionadas por sección o aplastamiento del nervio óptico. La sobre-regulación de estas proteínas se observa muy pronto, a 12h post-lesión, lo que indica que la regulación de las señales pro-muerte en las CGRs lesionadas es un evento más temprano de lo que se había anticipado en estudios anatómicos.
Un trabajo del grupo investigación de Oftalmología Experimental de la UMU y de la  Fundación para la Formación en Investigación Sanitarias describen varias vías de señalización que terminan en muerte celula

Artículo: "Immediate up-regulation of proteins belonging to different branches of the apoptotic cascade in the retina after optic nerve transection and optic nerve crush"

Autores: Agudo, M.1,2, Pérez-Marín, M.C.1, Sobrado-Calvo, P.1, Lönngren, U.3, Salinas-Navarro, M.1, Cánovas, I.1, Nadal-Nicolas, F.M.1,2, Miralles-Imperial,. J.1, Hallböök, F.3, Vidal-Sanz, M.1

1: Laboratorio de Oftalmología Experimental, Facultad de Medicina, Universidad de Murcia, E-30100 Murcia, Spain.

2: Servicio Murciano de Salud, FFIS, HUVA. 30120 Murcia, Spain.

3: Department. of Neuroscience, Unit for Developmental Neuroscience, Uppsala University. SE-75123 Uppsala, Sweden.

Publicado en: Investigative Ophtalmology & Visual Science (2009), Volumen 50, Páginas 424?431.


En un análisis previo realizado por nuestro grupo, describimos que en retinas que han sufrido sección (SNO) o aplastamiento del nervio óptico (ApNO) se regulan miles de genes. Nuestra hipótesis es que la causa que induce la muerte de estas neuronas podría encontrarse en los genes pro-muerte regulados tras ambas lesiones. Por tanto en este trabajo estudiamos el patrón y nivel de expresión, por medio de western blotting e inmunohistofluorescencia, de ocho proteínas cuyos niveles de mRNA cambiaban a consecuencia de ambas lesiones. Estas proteínas fueron elegidas en base a los siguientes criterios: i) que se regularan a consecuencia de ambas lesiones ii) que no hubieran sido descritas previamente en este modelo de muerte neuronal, iii) su implicación en diferentes vías de señalización que desemboca en muerte celular. Así, hemos analizado: la caspasa 11, proteasa ligada a la vía extrínseca de apoptosis y a la respuesta inflamatoria; las catepsinas B y C proteasas lisosomales asociadas con la vía lisosomal de muerte; calpaina 1, una proteasa del retículo endoplásmico que en situaciones patológicas procesa y activa las caspasas, efectoras finales de la apoptosis; calreticulina un proteína que mantiene la homeostasis del calcio, pero que es también un marcador temprano de apoptosis; jun, factor de transcripción cuya sobreregulación es una respuesta a la lesión neuronal; Stat1, un factor de transcripción latente descrito como un modulador clave en la muerte celular por inflamación y, finalmente, el aryl-hidrocarbon receptor (AhR) cuya función primaria es detoxificación pero que una vez activado, inhibe el ciclo celular, inhibición que termina en apoptosis.

Nuestros ensayos de Western Blotting, demuestran que todas estas proteínas se sobreregulan en las retinas lesionadas tanto por SNO como por ApNO al compararlas con la expresión en retinas control. Esta sobreregulación se observa a las 12h, y para la mayoría el pico de expresión se produce a las 48hpl. Es más, todas las proteínas estudiadas, excepto Stat1, se expresan en las células ganglionares de retina (CGRs), como demostramos en los ensayos de inmunohistofluorescencia sobre cortes radiales de retina en los que las CGR se identificaron con el trazador neuronal fluorogold aplicado en los territorios de proyección de las CGR.

En la figura 1 se resumen las interacciones moleculares de las proteínas estudiadas, entre ellas y con otras cuyo mRNA sabemos que se regula, por nuestro estudio previo de arrays (Mol. Vision. 2008; 14:1050-63). Comos se observa en esta figura, la lesión axonal a CGRs induce la regulación de las siguientes vías que confluyen en apoptosis: vía extrínseca, vía intrínseca, estrés de retículo endoplásmico, vía lisosomal y desregulación de ciclo celular. En conclusión esta es la primera vez que se ha descrito la regulación temporal y el patrón de expresión de estas proteínas en la retina, tanto control como lesionada. Dado que todas estas proteínas están implicadas en muerte celular, este estudio resalta la complejidad de los eventos moleculares inducidos en las RGCs que han sufrido lesión axonal además de apuntar a nuevas dianas para el diseño de nuevas terapias neuroprotectoras.

Figura1

Figura 1: Señales apoptóticas reguladas en las CGRs por lesión de nervio óptico. Este mapa de señalización en interacción, se ha generado en base a los datos de este artículo y de los del estudio previo de arrays de DNA. Todos los genes que se muestran se regulan en la retina por ApNO y/o SNO a nivel de mRNA, además para TNFR1, TRADD, FADD, Casp11, Casp3, Cth B y C, Calp1, Calr, AhR, c-fos, jun, y Stat1 también hemos mostrado regulación a nivel de proteína. Todas estas proteínas, excepto Stat1 se expresan en CGRs. Las flechas rosas indican regulación después de SNO y las amarillas después de ApNO.