Sábado, 16 de Diciembre de 2017

 Neuropatología Molecular

    Estudios celulares de estrés oxidativo y apoptosis en enfermedades metabólicas hereditarias: avances en la fisiopatología y tratamiento

 


Grupo-400

 


 

 

Eva María Richard

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Resumen de Investigación:

Las enfermedades metabólicas hereditarias (EMH) se definen como alteraciones bioquímicas de origen genético causadas por un defecto específico en la estructura y función de una proteína implicada en el metabolismo celular. Se han identificado más de 700 EMH diferentes que afectan a la síntesis, metabolismo, transporte y/o almacenamiento de compuestos bioquímicos, y son consideradas enfermedades raras. El objetivo principal de nuestro trabajo es la identificación de nuevos genes modificadores del fenotipo que puedan representar nuevas dianas terapéuticas en este tipo de patologías. Existen evidencias que muestran: a) que la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) puede contribuir en el fenotipo neuronal de enfermedades neurodegenerativas, crónicas-inflamatorias, vasculares y cáncer; b) que la mayoría de los pacientes con EMH se caracterizan por presentar síntomas neurológicos y anormalidades en la estructura del cerebro; y c) que resultados previos de nuestro grupo han mostrado un aumento en los niveles intracelulares de ROS y apoptosis en fibroblastos de pacientes con defectos en el metabolismo de cobalaminas y acidemia propiónica.

 

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DETECCIÓN DE LOS NIVELES INTRACELULARES DE ROS Y DE APOPTOSIS EN FIBROBLASTOS DE PACIENTES CON ACIDEMIA METILMALÓNICA. Los niveles intracelulares de ROS se detectaron mediante microscopía (A) y citometría de flujo (B) usando la sonda fluorescente H2DCFDA. El porcentaje de células apoptóticas se analizó mediante citometría de flujo usando la sonda fluorescente anexina V (C) y caspasa 9 (D). Los niveles de ROS y de células apoptóticas se encuentran aumentados en los fibroblastos de pacientes respecto a controles. La activación de caspasa 9 indica que la vía intrínseca o mitocondrial posiblemente sea la vía principal de apoptosis en estos pacientes.

 

Teniendo en cuenta estos antecedentes, el trabajo de investigación está enfocado actualmente en el análisis de la disfunción mitocondrial como mecanismo fisiopatológico y como una nueva diana terapéutica utilizando un modelo celular (fibroblastos de los pacientes) y un modelo animal (knockout PCCA). Concretamente se está analizando en fibroblastos de pacientes con defectos en el metabolismo de cobalaminas y con homocistinuria: a) distintos parámetros relacionados con estrés oxidativo y apoptosis, y b) la morfología mitocondrial, la respiración mitocondrial y la apertura del poro de la transición de la permeabilidad mitocondrial. Asimismo, se están llevando a cabo estudios para analizar el efecto de distintos antioxidantes en el modelo celular que posteriormente se trasladarán al modelo animal. Los resultados permitirán establecer una relación con el fenotipo de estos pacientes, determinar su relevancia en la fisiopatología de EMH y ofrecer nuevas perspectivas para buscar estrategias terapéuticas antioxidantes en estas patologías humanas lo permitirá una mejora de la calidad de vida de los pacientes.

 


 

Publicaciones relevantes:

Gallego-Villar L, Pérez-Cerdá C, Pérez B, Abia D, Ugarte M, Richard E, Desviat LR “Functional characterization of novel genotypes and oxidative stress cellular studies in propionic acidemia”. Journal of Inherited Metabolic Diseases DOI: 10.1007/s10545-012-9545-3 (2012).

Richard E, Desviat LR, Ugarte M, Pérez B. “Oxidative stress and apoptosis in homocystinuria patients with genetic remethylation defects”. Journal of Cellular Biochemistry 114:183-191 (2013).

Jorge-Finnigan A, Gámez A, Pérez B, Ugarte M and Richard E. “Different altered pattern expression of genes related to apoptosis in isolated methylmalonic aciduria cblB type and combined with homocystinuria cblC type”. Biochimica et Biophysica Acta-Molecular Basis of Disease 1802 (11): 959-967 (2010).

Richard E, Jorge-Finnigan A, Garcia-Villoria J, Merinero B, Desviat LR, Gort L, Briones P, Leal F, Pérez-Cerdá C, Ribes A, Ugarte M, Pérez B; MMACHC Working Group. “Genetic and cellular studies of oxidative stress in methylmalonic aciduria (MMA) cobalamin deficiency type C (cblC) with homocystinuria (MMACHC)”. Human Mutation 30 (11): 1558-1566 (2009).