Mecanismos moleculares de prevención de la apoptosis en los fotorreceptores de retina: regulación por el ácido docosahexaenoico y el factor neurotrófico derivado de la glía.

GERMAN L; ROTSTEIN N; POLITI L

Complejo turístico Vaquerías, Córdoba, Argentina.

Taller; IV Taller Argentino de neurociencias; 2002

Area: Neurobiología celular y molecular                                                               MECANISMOS MOLECULARES DE PREVENCIÓN DE LA APOPTOSIS EN LOS FOTORRECEPTORES DE RETINA: REGULACIÓN POR EL ACIDO DOCOSAHEXAENOICO Y EL FACTOR NEUROTROFICO DERIVADO DE LA GLIA. L. German, N. Rotstein y L. Politi INIBIBB, UNS–CONICET. CC 857. 8000 B. Blanca. e-mail: olgerman@criba.edu.ar Trabajos previos de varios laboratorios han demostrado que las neuronas fotorreceptoras de la retina dependen de varios factores tróficos, actuando probablemente en forma coordinada, para su supervivencia y diferenciación. En nuestro laboratorio demostramos que los fotorreceptores de retina de rata mueren por apoptosis cuando crecen en ausencia de factores tróficos, y que su apoptosis disminuye cuando los cultivos se suplementan con dos factores tróficos diferentes, el ácido docosahexaenoico (ADH), ácido graso poliinsaturado mayoritario en estas células, y el factor neurotrófico derivado de la glia (GDNF).  En este trabajo estudiamos los procesos moleculares que participan en este efecto protector. Utilizando la sonda fluorescente Mitotracker, que marca las mitocondrias activas, determinamos que la progresión de la apoptosis de los fotorreceptores en cultivos controles fue acompañada por una disminución en el porcentaje de mitocondrias activas. Tanto el ADH como el GDNF protegieron la funcionalidad mitocondrial, disminuyendo paralelamente la apoptosis. Para investigar por qué mecanismo estos factores preservaban la funcionalidad mitocondrial, analizamos la expresión de proteínas pro y antiapoptóticas de la familia Bcl-2, cuyos niveles relativos son claves en la regulación de dicha funcionalidad. El ADH y el GDNF promovieron un aumento en la relación entre las proteínas anti y proapoptóticas Bcl-2 y Bax, pero regulando en forma diferente la expresión de ambas proteínas a distintos tiempos del desarrollo. Así, el ADH aumentó marcadamente la expresión de Bcl-2 a tiempos tempranos de cultivo, mientras que el GDNF tuvo un efecto más tardío en la expresión de esta proteína. Experimentos preliminares mostraron que el ADH disminuyó la actividad de la caspasa-3, principal caspasa efectora involucrada en la apoptosis de los fotorreceptores de retina. Nuestros resultados sugieren que la preservación de la funcionalidad mitocondrial es crucial para la supervivencia de los fotorreceptores y que dos factores tróficos estructuralmente disímiles como el ADH y el GDNF comparten un mismo mecanismo de prevención de la apoptosis, regulando, cada uno con sus características particulares, la expresión de proteínas de la familia de la Bcl-2. El consiguiente aumento en la relación Bcl-2/Bax preservaría las propiedades de la membrana mitocondrial, previniendo la salida al citosol de los factores pro-apoptóticos que conducen a la activación de las caspasas. Por otra parte, trabajos recientes de nuestro laboratorio demuestran que ADH y GDNF promueven un aumento en la expresión del pigmento visual opsina e intervienen en la regulación del ciclo celular. En su conjunto, estos resultados sugieren que el ADH, además de su conocido papel estructural en las membranas de las células fotorreceptoras, cumpliría importantes funciones en estas neuronas: junto con el GDNF,  modularía la apoptosis, a través de la regulación de la síntesis de proteínas de supervivencia como la Bcl-2, y determinaría el número final de fotorreceptores mediante el control del ciclo celular. Subsidiado por la ANPCYT, CONICET y UNS.