Oligomeros de β-amiloide permiten vincular la pérdida de memoria con el ataque a las sinapsis a través de receptores NMDA. Es factible una estrategia terapéutica contra ellos?

A I AGUIRRE; BAEZ V; M CERCATO; E KORNISIUK; VAZQUEZ C; N COLETTIS; M V OBERHOLZER; FRECHA C; FERREIRA SERGIO; CUELLO C; A. EPSTEIN; D JERUSALINSKY

Mar del Plata

Simposio; Congreso SAIC - SAI; 2014

SAIC - SAI

P { margin-bottom: 0.21cm; direction: ltr; color: rgb(0, 0, 0); widows: 2; orphans: 2; }P.western { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; }P.cjk { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; }P.ctl { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; } La enfermedad de Alzheimer (EA), principal causa de déficit cognitivo y demencia en las personas ancianas, se caracteriza por acumulación extracelular del péptido β-amiloide (Aβ) en placas seniles; aunque sus precursores, los oligómeros solubles de Aβ(Aβo), serían la principal neurotoxina (1). La etiología de la EA esporádica no ha sido establecida. Se identificaron mutaciones de la proteína precursora del amiloide (APP) en formas familiares de EA (ej.: ?Swedish? e ?Indiana?), que favorecen su procesamiento por la ?vía amiloidogénica?. Un incremento en la concentración de Aβ llevaría a la formación y acumulación de Aβo. El receptor de glutamato N-metil-D-aspartato (RNMDA) juega un rol crítico en plasticidad sináptica (potenciación [LTP] y depresión de larga duración [LTD]) durante toda la vida, es requerido para codificar y ?almacenar? memorias, para plasticidad neuronal del desarrollo, está involucrado en droga-dependencia, dolor crónico, hipoxia/isquemia, epilepsia y en enfermedades neurodegenerativas como EA. Los Aβo alteran la función del RNMDA, dañando la sinapsis y la fisiología neuronal; su unión a la superficie neuronal induce la producción de especies de oxígeno reactivas (ROS), disminución del RNMDA en superficie y de las espinas dendríticas. Un vector viral derivado de herpes simplex-1 (HSV-1) expresando RNA antisentido (AS) contra el RNMDA, disminuyó 90% su expresión en neuronas de hipocampo de rata en cultivo, suprimiendo la unión de Aβo a la superficie neuronal y la producción de ROS, dando sustento a la hipótesis de un rol relevante para el RNMDA en etapas tempranas de la EA (2). Los RNMDA son proteínas de membrana heterotetraméricas compuestas por 2 subunidades GluN1 obligatorias y 2 regulatorias variables. En regiones del cerebro involucradas en funciones cognitivas, la mayoría de los RNMDA contienen las subunidades regulatorias GluN2A y GluN2B. Estos subtipos de receptores están críticamente involucrados en la formación y maduración de sinapsis y en la modificación de la eficacia sináptica. Estudiamos su participación en memoria, aprendizaje y plasticidad sináptica en ratas de genotipo salvaje (wt) (3). Si bien el bloqueo de los RNMDA de hipocampo causa amnesia en paradigmas de aprendizaje dependientes de esa estructura, el bloqueo del receptor conteniendo GluN2B facilitó la consolidación de la memoria (3) y no afectó la LTP. GluN1 y GluN2A sufren un aumento transitorio (4h) en hipocampo, una hora después de inducción de LTP o de habituación a un campo abierto (CA), mientras que GluN2B no parece modificarse significativamente (4). Como en la EA está afectada la adquisición/expresión de nuevas memorias, investigamos la capacidad de habituación en ratas trangénicas (tg) modelo de EA (McGill-APP1), portadoras del gen de hAPP con las mutaciones ?Swedish? e ?Indiana? (5). Ratas tg de 1 año, con déficit cognitivo espacial, se entrenaron en un paradigma de habituación al CA que genera memoria de corta (STM) y de larga duración (LTM). Durante la primera sesión (tr), los parámetros exploratorios descendieron significativamente, mostrando que los animales se habituaron y se comportaron de manera similar a ratas wt. Analizamos la expresión de las subunidades GluN1 y GluN2A del RNMDA de hipocampo por WB; no hubo cambios significativos en las ratas tg luego de someterlas al aprendizaje espacial. Por otra parte, cuando se realizó el test al día siguiente, estos animales no evidenciaron haber formado LTM. Un aumento en la relación GluN2A/GluN2B protegería a la sinapsis que sufrió el cambio plástico; pero esa relación no se modificó significativamente luego de que los animales tg se hubieran habituado al CA en una sesión, como ocurrió en los wt (memoria de trabajo). En cambio, esas ratas tg no evidenciaron reconocer el ambiente 24h después, lo que sugiere una alteración en la codificación para el establecimiento de LTM, más que en la STM. Nuestros resultados sugieren que el aumento en el nivel de las subunidades del RNMDA podría estar relacionado directamente con la aparición/mantenimiento de una traza de LTM con componentes espaciales en el hipocampo, mecanismo que estaría alterado en las ratas tg. Continuamos estudiando la participación de subunidades del RNMDA en la formación de memorias y en plasticidad sináptica, así como su relación con Aβo, en etapas tempranas en el modelo de EA, con el objetivo de atenuar/revertir los déficits cognitivos. Para ello desarrollamos, por un lado, vectores derivados de HSV-1 capaces de expresar RNA antisentido y shRNA contra subunidades regulatorias del RNMDA y, por otro, vectores que expresan anticuerpos artificiales de cadena simple selectivos contra Aβo. Dichos anticuerpos (scFV NUsC) están desprovistos del fragmento Fc y, por lo tanto, no generan una respuesta inflamatoria importante.