La acumulacion anormal del gangliosido GM2 media la deplecion de Ca2+ y la activacion de PERK con la consecuente activacion de apoptosis

VIRGOLINI M.J. ; FERNÁNDEZ M; CAMBIASSO M. J.; LOPEZ P.H.H. ; BOLLO, M

La Falda

Congreso; Congreso de Soc. Biologia de Córdoba; 2017

Introducción y Objetivo: La acumulación de proteínas mal plegadas dentro del retículo endoplasmático (RE) desencadena un proceso celular conocido como Estrés de RE, por medio del cual la célula intenta restaurar la homeostasis de RE. Si el daño de RE es persistente o excesivo, se inicia un proceso apoptótico. Se comprobó que la depleción de Ca2+ del RE induce estrés. PERK es un sensor de estrés que atenúa la síntesis de proteínas. Resultados de nuestro laboratorio, mostraron que Calcineurina (CN) se asocia con PERK, potenciando la inhibición de la traducción de proteínas, favoreciendo la viabilidad celular. Se determinó, que bajo un estrés prolongado, la señalización de PERK, incluido el factor de transcripción pro-apoptótico CHOP, persisten activados. Se ha propuesto que el Estrés de RE crónico contribuye al mecanismo subyacente de muchas enfermedades neurodegenerativas. La GM2-gangliosidosis es caracterizada por una neurodegeneración progresiva debido a la deficiencia en la actividad de la enzima β-hexosaminidasa. Sin embargo, los mecanismos que determinan como la acumulación de GM2 desencadenan muerte celular neuronal son desconocidos. Por ello, nos proponemos definir la participación de PERK en la muerte celular inducida por la acumulación del gangliósido GM2. Materiales y Métodos: Células N2a fueron incubadas con GM2 o tratadas con shRNA específico para la β-hexosaminidasa. La acumulación de GM2 en el RE se evaluó por TLC e inmunocitoquímica. Además, se determinó en cultivo primario de neuronas E18 y a través de ensayos bioquímicos, la activación de los marcadores de la UPR. Resultados y Discusión: Observamos que la acumulación de GM2 en el RE induce la activación de PERK, provocando el incremento en los niveles de CN o CHOP a diferentes tiempos. Asimismo, vimos que dicho estrés disminuye el contenido de calcio de RE. Además, tanto el vaciamiento de Ca2+ luminal como un aumento de CHOP, fueron acentuados por MBCD, un agente farmacológico que aumenta el transporte de gangliósidos al ER. El aumento de CHOP fue contrarrestado por la utilización de chaperonas químicas (UDCA). También se determinó que la acumulación de GM2, influye negativamente en la morfología celular e incrementa la apoptosis. Estos datos, sugieren que la variación de tiempo de los elementos individuales de señalización de PERK determinan el destino final de la célula en respuesta a la acumulación anormal de GM2.