La cianotoxina β-N-methylamino-L-alanine (BMAA) induce daños neurodegenerativos en neuronas y células gliales de retina

NORA ROTSTEIN.; DE LOS SANTOS EB; L. POLITI; SOTO T; L. GERMAN

CORDOBA

Congreso; XII Congreso de investigaciones en Visión y Oftalmología; 2018

ASOCIACIÓN PARA LA INVESTIGACIÓN EN VISIÓN Y OFTALMOLOGIA (AIVO)

La cianotoxina β-N-methylamino-L-alanine (BMAA) induce daños neurodegenerativos en neuronas y células gliales de retinaThe cyanotoxin β-N-methylamino-L-alanine (BMAA) induces neurodegenerative damage in retinal neurons and glial cells Soto, Tamara; De los Santos, Beatriz; Rotstein, Nora; German, Lorena; and Politi, Luis. Instituto de Investigaciones Bioquímicas (INIBIBB); Depto. de Biología, Bioquímica y Farmacia, Universidad Nacional del Sur (UNS)-CONICET, Bahía Blanca, Argentina.tbsoto@inibibb-conicet.gob.arOBJETIVOS: La cianotoxina β-N-metilamino-L-alanina (BMAA) es un aminoácido no proteico involucrado en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas, como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), y las enfermedades de Parkinson y Alzheimer. Estudios previos han reportado efectos tóxicos de la BMAA en animales. Sus mecanismos de acción a nivel celular y molecular son aún desconocidos. En este trabajo analizamos los efectos de la BMAA sobre neuronas de retina y células gliales de Müller in vitro.MÉTODOS: Se utilizaron cultivos neuronales puros y cultivos mixtos neuro-gliales de retinas de ratas recién nacidas. Los cultivos fueron incubados con BMAA (400 nM) y al cabo de 3 o 5 días se evaluó la supervivencia y la integridad nuclear con las sondas Ioduro de Propidio y DAPI, respectivamente. La preservación del potencial de membrana mitocondrial fue evaluada con Mitotracker; la integridad del citoesqueleto y el crecimiento axonal se evaluaron por técnicas inmunocitoquímicas con faloidina y con un anticuerpo anti-β tubulina.RESULTADOS: La BMAA aumentó significativamente la muerte celular y la apoptosis en las neuronas, de 10% a 33% y de 28% a 50%, respectivamente, un efecto que se correspondió con un descenso del potencial de membrana mitocondrial, de 77% a 50%. Además, cerca del 40% de las neuronas mostraron desorganización de la tubulina en los extremos axonales. En cultivos mixtos neurogliales, la BMAA indujo un aumento en la longitud de los axones, que fue bloqueado por LY294002, un inhibidor de la PI3-quinasa. La BMAA disminuyó el potencial de membrana mitocondrial en las células gliales, aunque no provocaron la muerte celular hasta los 13 días de cultivo, cuando mostraron un aumento en su fragmentación nuclear. Las células gliales en cocultivo no protegieron a las neuronas de la apoptosis inducida por BMAA.CONCLUSIONES: Estos resultados sugieren que la BMAA afecta la viabilidad neuronal, causando apoptosis, y que las células gliales no son capaces de prevenir esta muerte, pese a incrementar el desarrollo axonal como respuesta inicial al daño. Las células gliales serían más resistentes a este daño, aunque presentan alteraciones mitocondriales que conducirían a su degeneración a tiempos tardíos. Los daños observados podrían estar en la base de las enfermedades neurodegenerativas relacionadas con la BMAA.SUBSIDIOS: PGI 24/B235, y Proy. 5682, Univ. Nac. del Sur; ANPCYT: PICT 2016-0353; y CONICET: PIP 1122015.