Modulación de isoformas de la proteína asociada a microtúbulos TAU : rescate de fenotipos moleculares y funcionales en un modelo murino de taupatía
Las enfermedades neurodegenerativas pueden ser causadas por una miríada de factores que conllevan a la muerte y/o disfunción de determinadas neuronas del cerebro humano. La enfermedad de Alzheimer (EA) y otras demencias similares se clasifican dentro del grupo de las taupatías, caracterizadas por el...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis doctoral publishedVersion |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
2019
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6619_Espindola http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n6619_Espindola_oai |
| Aporte de: |
| Sumario: | Las enfermedades neurodegenerativas pueden ser causadas por una miríada de factores que conllevan a la muerte y/o disfunción de determinadas neuronas del cerebro humano. La enfermedad de Alzheimer (EA) y otras demencias similares se clasifican dentro del grupo de las taupatías, caracterizadas por el metabolismo anormal de la proteína tau asociada a los microtúbulos, la cual forma acumulaciones de depósitos insolubles neurofibrilares en las neuronas afectadas. La proteína Tau se expresa principalmente en neuronas, y en condiciones normales participa en la estabilización de los microtúbulos y en el transporte axonal. Los procesos patológicos que originan la formación de agregados de Tau no están completamente elucidados. En muchos casos se asocian a alteraciones postraduccionales de la proteína (por ejemplo, el estado de fosforilación) o a cambios en los procesamientos postranscripcionales del gen codificante para Tau (MAPT) (Lee et al., 2001). En particular, se han asociado taupatías con defectos en el procesamiento por splicing del ARN transcripto primario de Tau (Andreadis, 2012). En el cerebro humano adulto normal se detectan seis isoformas normales de Tau, derivadas del splicing alternativo de los exones 2, 3 y 10. El exón 10 (E10) en particular contiene un dominio clave de unión a los microtúbulos y su exclusión o inclusión genera dos isoformas de Tau presentes en cantidades equivalentes (conocidas como isoformas 3R y 4R) (Andreadis, 2005). En el gen MAPT, han sido identificadas más de 35 mutaciones asociadas con taupatías (Gallo et al., 2007); varias de las cuales no modifican la secuencia de la proteína, pero producen defectos en el mecanismo de splicing alternativo del E10, alterando el contenido relativo de las isoformas 3R y 4R de Tau en el cerebro de los pacientes afectados. En resumen, varias taupatías están asociadas con desequilibrios en las isoformas tau, por lo tanto, la restauración del equilibrio 3R:4R podría representar una terapéutica plausible. Aquí se utilizó una estrategia molecular de reprogramación del ARN por trans-splicing para modular la inclusión del E10 en la corteza prefrontal de un modelo de ratón (hTau) de taupatía, el cual produce un exceso anormal de la isoforma 3R de tau. Luego de la ocurrencia del evento de trans-splicing, en los ratones tratados se alcanzó un equilibrio parcial 3R:4R, con una reducción significativa de tau insoluble e hiperfosforilada. Además, la activación neuronal y el comportamiento de estos ratones se restauraron a los niveles del grupo WT. Por otra parte, utilizando la misma estrategia de trans-splicing logramos modular la inclusión/exclusión del E10 de tau en neuronas humanas diferenciadas en cultivo, derivadas de células madre. Con los cambios en el contenido relativo de tau 3R: 4R, las neuronas no mostraron cambios morfológicos, sin embargo, los análisis de trayectorias individuales de las vesículas móviles revelaron trayectorias en el transporte axonal alteradas. En conjunto, nuestros resultados revelan que la modulación temprana del splicing del E10 en la transcripción de tau puede rescatar defectos fenotípicos relevantes asociados con el splicing incorrecto de tau, lo que plantea perspectivas prometedoras para el uso de la reprogramación de ARN para taupatías humanas. |
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