Alteración de la autofagia y su modulación por una dieta rica en lípidos en un modelo murino de Esclerosis Lateral Amiotrófica

Oliván García, Sara
Osta Pinzolas, María Rosario (dir.) ; Calvo Royo, Ana Cristina (dir.)

Universidad de Zaragoza, 2014

Resumen: La Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) es una enfermedad neurodegenerativa que se caracteriza por una afectación y pérdida selectiva de las motoneuronas y por una progresiva debilidad muscular. Los mecanismos fisiopatológicos causantes de esta enfermedad no se conocen todavía, pero en los últimos años, entre las muchas teorías propuestas, se postula que la acumulación de proteínas anormalmente plegadas podría estar relacionada con el desarrollo de la enfermedad. Los dos principales mecanismos que participan en la proteostasis celular son la autofagia y el sistema ubiquitina-proteasoma (UPS), y ambos procesos pueden ser esenciales para la reducción de la toxicidad mediada por la proteína SOD1 mutada. En esta Tesis Doctoral se han estudiado los procesos de degradación proteica mediada por la autofagia y por el proteasoma, así como los procesos de muerte celular programada a lo largo de la enfermedad en el músculo esquelético y la médula espinal en el modelo murino SOD1G93A. En un primer lugar, para eliminar el sesgo por el efecto del género en los procedimientos experimentales, se determinaron las diferencias existentes entre machos y hembras en la autofagia constitutiva en el músculo esquelético y la médula espinal de ratones wild type. Los resultados obtenidos indican que existen diferencias en los marcadores de autofagia objeto de estudio (LC3 y p62) entre ambos sexos, y además estas diferencias son específicas del tejido estudiado. Después de confirmar la necesidad de incluir grupos experimentales balanceados para el sexo, se ha estudiado la activación de la autofagia y el proteasoma en el músculo esquelético de los ratones modelo a lo largo de la enfermedad. Los datos obtenidos indican una alteración en la actividad del proteasoma en los estadios estudiados y un aumento de la autofagia en el estadio terminal de la enfermedad. Además el análisis del proceso de muerte celular por apoptosis, indica que no se producen una activación significativa de la misma en la progresión de la enfermedad. Por otra parte, se han comparado distintas pruebas de comportamiento para conocer cuál de ellas es la más adecuada para poder evaluar el efecto de un posible tratamiento en nuestros ratones modelo. Los resultados obtenidos muestran que tanto el test de rotarod como de la rejilla, son las pruebas más sensibles para detectar fallos tempranos en el comportamiento motor de los ratones, y además estas pruebas permiten realizar una adecuada caracterización del comportamiento motor de dichos animales. Posteriormente, se realizó un ensayo pre-clínico consistente en la administración de una dieta enriquecida en lípidos, concretamente con aceite de oliva extra virgen y con aceite de palma, en los ratones modelo. La ingestión de la dieta enriquecida con aceite de oliva extra virgen mejora el comportamiento motor y aumenta la supervivencia de los animales, además de mejorar el estado del músculo como lo evidencia el aumento del grosor de las fibras. Tal y como esperábamos, esta dieta produce una mejora de los indicadores moleculares de la autofagia y de los parámetros asociados al estrés del retículo endoplasmático y al daño muscular en el estadio terminal de la enfermedad. Finalmente, puesto que los procesos de muerte celular programada han sido ampliamente estudiados en la médula espinal, pero no los procesos de degradación proteica, se ha llevado a cabo el estudio de los mismos en dicho tejido. El análisis de estos mecanismos a lo largo de la enfermedad en el modelo animal indica que la autofagia no tiene un papel tan relevante como en el músculo esquelético, y el proteasoma se encuentra activado sólo en estadios terminales de la enfermedad. Las alteraciones observadas en los procesos de degradación proteica objeto de estudio a lo largo de la enfermedad se presentan como una posible diana terapéutica, tal como se ha demostrado con la administración de una dieta enriquecida con aceite de oliva extra virgen.

Pal. clave: esclerosis lateral amiotrófica ; autofagia

Área de conocimiento: Medicina y especialidades médicas

Departamento: Anatomía, Embriología y Genética Animal

Nota: Presentado: 20 06 2014

Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, Anatomía, Embriología y Genética Animal, 2014