"Funcionalidad de los microdominios de membrana en la señalización durante la maduración meiótica de anfibios"

Los ovocitos ováricos totalmente crecidos de anfibios están fisiológicamente arrestados en la profase de la primera división meiótica. La progesterona, a través de un proceso denominado maduración, induce el desarresto ovocitario que se traduce en la ruptura de la vesícula germinal (GVBD). Se acept...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Buschiazzo, Jorgelina
Otros Autores: Alonso, Telma Susana
Formato: tesis doctoral
Lenguaje:Español
Publicado: 2010
Materias:
rafts de membrana
maduración meiótica
anfibios
meiotic matvration
membrane rafts
amphibians
Acceso en línea:http://repositoriodigital.uns.edu.ar/handle/123456789/2062
Aporte de:
Repositorio Institucional Universidad Nacional del Sur (UNS) de Universidad Nacional del Sur
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description Los ovocitos ováricos totalmente crecidos de anfibios están fisiológicamente arrestados en la profase de la primera división meiótica. La progesterona, a través de un proceso denominado maduración, induce el desarresto ovocitario que se traduce en la ruptura de la vesícula germinal (GVBD). Se acepta generalmente que la hormona desencadena la maduración por un mecanismo no genómico que involucra la inhibición de la adenilil ciclasa y la disminución del AMPc intracelular a través de la unión a un receptor ligado a la membrana plasmática. Como respuesta al estímulo hormonal se sintetiza la oncoproteína c-Mos cuya actividad biológica está mediada por la cascada de las proteínas activadas por mitógenos (MAPK). En conjunto con la activación de reguladores del ciclo celular estos caminos convergen en la activación del factor promotor de la maduración (MPF). Los rafts de membrana, en particular la estructura invaginada de las caveolae, podrían proporcionar un ambiente óptimo para la interacción entre la progesterona y el ovocito en la maduración meiótica. Sin embargo, las bases moleculares y los mecanismos de la posible participación de los microdominios caveolares en la transducción de señales de la maduración aún no han sido completamente dilucidados. En este trabajo de tesis se analizó el efecto de la maduración inducida por la progesterona sobre el contenido y la composición de los lípidos neutros y polares de las plaquetas vitelinas, organelas del ovocito de Bufo arenarum que cumplen un rol importante durante la embriogénesis. Se realizó un análisis cuantitativo de los lípidos y de las proteínas de las membranas de baja densidad aisladas de ovocitos ováricos y la identificación bioquímica y el estudio biofísico de los microdominios tipo-caveolares, como un requisito para comprender mejor sus funciones regulatorias. La metil-β-ciclodextrina (MβCD) se usó como herramienta para modular el colesterol celular con el fin de evaluar la participación de los rafts de membrana en la maduración inducida por progesterona y en la inducida por ceramida, disparador de la reiniciación de la meiosis en otras especies de anfibios. En particular, se indagó la vía de las MAPK en la señalización de la maduración meiótica. Se demostró que los lípidos de las plaquetas vitelinas están involucrados activamente en la reiniciación del ciclo meiótico lo que apoya la hipótesis de un rol dinámico de estas organelas. La maduración produjo una disminución en el contenido total de fosfolípidos fundamentalmente por la caída de fosfatidilcolina, un fosfolípido considerado esencial para que se complete la meiosis. Los principales cambios en el perfil de ácidos grasos se observaron en esfingomielina, en ácido fosfatídico y en los diacilgliceroles, lípidos bioactivos implicados en caminos de señalización celular. El tratamiento hormonal disminuyó el nivel de la esfingomielina plaquetaria lo que podría vincularse con su rol como precursor de ceramidas. Se pusieron a punto distintos métodos de aislamiento de microdominios de membrana y se logró obtener una fracción de membranas livianas en ausencia de detergentes. Se determinó que dicha fracción deriva de la membrana plasmática, está enriquecida en colesterol y en el gangliósido GM1 y presenta un nivel importante de esfingomielina. Las membranas livianas muestran un enriquecimiento en una caveolina de 21 kDa indicando la existencia de estructuras tipo-caveolares en el ovocito de Bufo arenarum. Además, están asociadas significativamente con las moléculas señales, c-Src y H-Ras. En estas membranas se encontró una banda proteica que, por espectrometría de masa, se identificó como la cadena pesada de la miosina no muscular planteando la posibilidad de una relación con el citoesqueleto. La depleción de colesterol, mediada por MβCD, afectó principalmente el nivel de colesterol de las membranas livianas alterando el orden lipídico y la localización de los marcadores moleculares de rafts, caveolina, c-Src y GM1, e inhibiendo la maduración de manera dosis-dependiente lo que sugiere que estos microdominios de membrana están involucrados en la inducción hormonal. La repleción de colesterol indicó una recuperación de la habilidad para madurar de los ovocitos tratados especialmente en la concentración de MβCD 25 mM en la cual la reversibilidad fue cercana al valor control. Se demostró que la ceramida es un inductor efectivo de la maduración que afecta la distribución de los marcadores moleculares de rafts en las fracciones de membrana. Por el contrario, la progesterona no parece afectar la integridad de los microdominios de membrana. En concordancia con la inhibición de la GVBD, el tratamiento con MβCD retardó la fosforilación en tirosinas y la activación de la p42 MAPK en la maduración inducida por progesterona. La presencia de los marcadores de rafts, caveolina, GM1, c-Src y H-Ras, y el hallazgo de moléculas señales de la cascada de las MAPK funcionalmente asociadas a las membranas livianas, sugieren que esta fracción enriquecida en microdominios tipo-caveolares puede, en parte, recrear eficazmente la señalización de la maduración.

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