Metformina previene las anomalías craneofaciales y reduce el estrés oxidativo en un modelo de Síndrome de Treacher Collins en pez cebra

TORRES, MERCEDES; AZCARATE TVRDE, LUCILA; GRAZIATI, SEBASTIÁN; COUX, GABRIELA

Rosario

Taller; 1er Encuentro Zebrafish en Red Argentina (ZebRA); 2023

Zebrafish en Red Argentina

El Síndrome de Treacher Collins (TCS) es una disostosis mandibulofacial causada principalmente por mutaciones en el gen TCOF1 (de sus siglas en inglés “Treacher Collins Franceschetti síndrome 1”). El TCS se caracteriza por anomalías craneofaciales distintivas que varían desde apenas perceptibles hasta severas, incluso entre individuos con mutaciones idénticas. Los mecanismos moleculares subyacentes a la expresividad variable del TCS aún no están completamente claros. Se han informado niveles elevados de especies reactivas de oxígeno (ROS) junto con una disminución en la expresión de la proteína CNBP en un modelo de TCS en pez cebra. CNBP (del inglés “CCHC-type zinc finger nucleic acid binding protein”) es una proteína sensible a ROS involucrada en la regulación de la proliferación y apoptosis de las células de la cresta neural (CCN). La fosforilación de CNBP por AMPK (del inglés “AMP-activated protein kinase”) desempeña un papel en su estabilidad. Metformina, una biguanida antidiabética, es un activador de AMPK con propiedades antioxidantes. Proponemos que metformina podría mejorar las manifestaciones relacionadas con TCS al modular la homeostasis redox celular y la sensibilidad de CNBP a la degradación vía proteasoma.En este estudio empleamos un modelo de TCS en pez cebra generado mediante la inyección de un oligonucleótido Morpholino específico para bloquear la traducción de tcof1 o su control (Morpholino universal estándar) en embriones de pez cebra de 1 célula. Los embriones fueron incubados con diferentes concentraciones de metformina diluida en el medio entre las 6 y las 24 horas post-fecundación (hpf). La morfología de los cartílagos craneofaciales de los embriones se analizó mediante tinción con Alcian Blue en larvas de 120 hpf. Notablemente, el tratamiento con 1 mM de metformina resultó en mejoras estadísticamente significativas de los parámetros morfométricos definidos para caracterizar a los cartílagos craneofaciales de larvas tipo-TCS. El análisis de los niveles de ROS reveló una normalización en los embriones tipo-TCS tratados con 1 mM de metformina. La expresión de genes de respuesta redox (sod2, cat, nfe2l2α), evaluados mediante qPCR, corroboró estos hallazgos. Además, los embriones tratados con metformina mostraron una disminución en la muerte celular neuroepitelial y una restauración de las poblaciones de CCN (evaluadas mediante análisis de citometría de flujo de células disgregadas a partir de embriones Tg(-4.7sox10:GFP) con CCN marcadas con GFP). Además, el tratamiento con metformina normalizó los niveles de proteína CNBP.Este estudio describe el mecanismo de acción de la metformina, enfatizando su papel en mitigar el estrés oxidativo y preservar el desarrollo craneofacial en TCS. Nuestros hallazgos sugieren que metformina podría ser una alternativa terapéutica para moderar el fenotipo del TCS. Finalmente, nuestros resultados destacan el papel de factores externos, como el estrés oxidativo, en las manifestaciones del TCS.