Mecanismos moleculares asociados con el efecto inhibitorio de los anticuerpos anti-gangliósidos sobre la regeneración axonal en el sistema nervioso periférico - Báez, Bárbara Beatriz Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas ([s. n.], 2022)
Resumen: El síndrome de Guillain Barré (SGB) es una polineuropatía aguda caracterizada por la presencia de parálisis muscular ascendente y arreflexia. Al presente los mecanismos patogénicos no han sido dilucidados en su totalidad, pero se asume que la parálisis en pacientes con SGB donde se ven afectados los axones estaría relacionada al desarrollo de una respuesta autoinmune humoral contra gangliósidos. Se ha descripto que la presencia de altos títulos de anticuerpos anti-gangliósidos se asocia con una recuperación clínica más lenta y una mala prognosis. Resultados previos de nuestro grupo de trabajo han demostrado en modelos in vitro usando neuronas del ganglio de la raíz dorsal (DRGn) que los anticuerpos anti-gangliósidos inhiben la extensión de neuritas y provocan colapso del cono de crecimiento a través de la activación de vías tanto dependientes de la GTPasa RhoA y su quinasa asociada ROCK (mediante la alteración de la dinámica de microtúbulos y reducción de la extensión de filopodias) como independientes de RhoA (colapso de la lamela de actina). Así los anticuerpos anti-gangliósidos ejercen un rol inhibitorio sobre la regeneración axonal mediante la activación de una cascada de señalización que involucra la interacción de gangliósidos con moléculas transductoras específicas, lo que se traduce en la activación de vías dependientes e independientes de RhoA, que modulan en forma negativa el citoesqueleto de actina y tubulina de los conos de crecimiento de las neuronas estudiadas. Los objetivos del presente trabajo fueron determinar la/las posibles moléculas compañeras de los gangliósidos en la membrana, capaces de transducir el efecto inhibitorio de los anticuerpos anti-gangliósidos sobre el crecimiento neurítico en modelos in vitro e in vivo; y estudiar las vías de señalización que conducen a la activación de la GTPasa pequeña RhoA y a la inhibición de la regeneración axonal. Comenzamos con una búsqueda bibliográfica e informática de las proteínas que se encontraron en un estudio de proteómica para determinar posibles interacciones con gangliósidos. Luego empleando diferentes técnicas experimentales pudimos encontrar que los efectos inhibitorios de los anticuerpos específicos contra el gangliósido GD1a (αGD1a) sobre el crecimiento neurítico de DRGn son dependientes del receptor del factor de necrosis tumoral alfa 1a (TNFR1a) y que éste actúa como molécula transductora y compañero molecular del gangliósido GD1a en forma específica. Complementariamente se realizó un análisis in sílico de la estructura 3D de la región del tallo del TNFR1a con la finalidad de identificar posibles sitios de interacción con el gangliósido GD1a. Esto derivó en la identificación de una mutante del TNFR1a caracterizada por la sustitución de ácido aspártico por alanina en la posición 165 la cual fue capaz de prevenir la transducción de la señal de los anticuerpos αGD1a específicos. Determinamos que los anticuerpos αGD1a (ya sean específicos o crosreactivos) activan a RhoA a través de TNFR1a por una vía alternativa al desplazamiento RhoGDI/RhoA por el dominio intracelular de éste receptor. Esto nos llevó a estudiar otra vía de señalización alternativa relacionada con la activación de RhoA. Otro candidato encontrado en la proteómica y confirmado experimentalmente por participar en la vía de señalización inhibitoria de los anticuerpos anti-gangliósidos fue la subunidad alfa de tipo inhibitoria 2 de la proteína G heterotrimérica (Gαi2). Esta proteína se relaciona con la disminución de los niveles de AMP cíclico intracelular y en consecuencia no se activa la proteína quinasa A que ejerce un efecto modulatorio negativo sobre RhoA. Confirmamos que Gαi2 en DRGn está involucrada en la inhibición del crecimiento axonal, en el colapso rápido de la lamela de actina y en la activación de RhoA mediada por los anticuerpos αGD1a específicos y crosreactivos. Por otra parte, identificamos a la GTPasa Rac1 como otro candidato encontrado en el estudio de proteómica y ya había sido relacionado con las alteraciones del citoesqueleto del cono de crecimiento. Determinamos que la Gαi2 está involucrada en el rápido descenso en la actividad de Rac1, mediado por el anticuerpo αGD1a/GT1b y esto se asocia al colapso de la lamela de actina (proceso RhoA independiente). En conclusión, nuestros resultados identifican un nuevo mecanismo molecular de señalización intracelular relacionado con el efecto inhibitorio de anticuerpos αGD1a específicos sobre el crecimiento neurítico y la reparación nerviosa, lo que abre la posibilidad al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas tendientes a mitigar el daño degenerativo que caracteriza a un porcentaje importante de pacientes con SGB.