Evaluación de la capacidad motora y la función cardíaca en Enfermedad de Parkinson: Drosophila melanogaster como modelo genético

IVANA M GÓMEZ; MANUELA SANTALLA; LUCIANA A SCATTURICE; PAOLA FERRERO; LUCIANA A SCATTURICE; PAOLA FERRERO; LUCÍA E PAGOLA; LUCÍA E PAGOLA; IVANA M GÓMEZ; MANUELA SANTALLA

La Plata

Jornada; Jornadas de Investigación 2019; 2019

Facultad de Ciencias Médicas Universidad Nacional de La Plata

Introducción: La EP es una enfermedad degenerativa crónica del Sistema Nervioso Central, cuya fisiopatología se asocia con la pérdida de neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra pars compacta (SNpc) y con los consiguientes niveles reducidos de dopamina en el estriado. Dado que dichas zonas del cerebro intervienen en el control de las funciones motoras, los síntomas más evidentes de la enfermedad se relacionan con la pérdida del control del movimiento, presentándose temblor en reposo, rigidez, inestabilidad postural y bradiquinesia. Asimismo, se ha demostrado que pacientes con EP presentan un mayor riesgo de desarrollar cardiomiopatía, enfermedad de arteria coronaria, arritmias, insuficiencia cardíaca y muerte súbita (Piqueras Flores y col, 2017). Debido a esto, surge la necesidad estudiar a las enfermedades cardiovasculares como posibles comorbilidades de la EP. Existen varios modelos animales de EP, generados a partir de mutaciones en distintos genes que llevan al desarrollo de EP de inicio temprano y constituyen una herramienta útil de estudio. En relación a esto, en nuestro laboratorio contamos con un modelo de EP en Drosophila melanogaster, que presenta una microdeleción del gen DJ-1, lo que implica una pérdida de función de la proteína para la cual codifica. El producto de este gen interviene en la regulación de la concentración de radicales libres. En humanos, mutaciones en DJ-1 se relacionan con el desarrollo de EP de inicio temprano (Van der Merwe y col., 2015). En mamíferos, la pérdida de la actividad del gen DJ-1 resulta, además, en una mayor producción de ROS, un mayor daño oxidativo y un deterioro en el rendimiento cardíaco (Firoz y col, 2015). Objetivos: Nos propusimos evaluar la sobrevida, la capacidad motora y la función cardíaca en un modelo de enfermedad de Parkinson en Drosophila melanogaster. Materiales y métodos: En los experimentos se utilizaron moscas salvajes (Canton-S), que conforman los grupos control y moscas con EP. Para el análisis de mortalidad, se cuentan las moscas vivas y muertas todos los días, hasta que ya no queden individuos vivos. Luego, se construye una curva de supervivencia (método Kaplan-Meyer). La capacidad motora se analizó mediante ensayos de escalado, en los cuales grupos de 15 moscas se transfieren a viales vacíos que tienen una línea horizontal de 6cm dibujada, a modo de referencia. Los viales se golpean suavemente para forzar que las moscas se acumulen en el fondo, y se registra el número de moscas que pasen la línea en 30 segundos. Este ensayo se realiza en moscas de distintas edades, para evaluar si existen cambios en la habilidad de escalado en función de la edad. Para estudiar la función cardíaca, se utilizaron moscas con sistemas reporteros que codifican para la proteína GFP verde fluorescente. Estas se cruzaron con moscas control por un lado, y con moscas de EP por el otro. Preparados semi-intactos de corazón de dichos individuos heterocigotas se analizaron mediante microscopía confocal. Las imágenes obtenidas fueron digitalizadas, y a partir de ellas se midieron parámetros de función cardíaca (frecuencia, contractilidad, parámetros de relajación, índice de arritmias). Resultados: La sobrevida de las moscas sanas y las que presentan el fenotipo de EP no se vio modificada. Sin embargo, la actividad motora de las moscas afectadas por la microdeleción del gen DJ-1 está disminuida, evidenciada por una drástica reducción del porcentaje de individuos con buena capacidad de escalado. La frecuencia cardíaca de moscas con EP fue menor que la observada en individuos sanos a edades tempranas. El envejecimiento afectó de manera similar este parámetro en moscas sanas y con el fenotipo de enfermedad, que tiende a reducirse en ambos grupos. El índice de arritmias se incrementó en individuos de 40 días con EP. La modificación de estos parámetros no parecen estar asociados a alteraciones en la actividad de las proteínas reguladoras del calcio intracelular, como la SERCA y el NCX.Conclusiones: la EP cursa con trastornos severos de la capacidad motora y manifiesta alteraciones de la función cardíaca asociadas al cronotropismo e incremento de la arritmogénesis.Bibliografía: Piqueras-Flores J, et al. Neurol Res. 23:1?9, 2017. Firoz, et al. Saudi J Biol Sci. 2015 Jan;22(1):19-23. Van der Merwe, et al. Eur J Neurosci. 2015 May;41(9):1113-25.