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Efecto de la disminución de la expresión de Pink1 y Parkin sobre vías de supervivencia y metabolismo en un modelo de neuronas dopaminérgicas

Niño Ojeda, Andrea Carolina (2013) Efecto de la disminución de la expresión de Pink1 y Parkin sobre vías de supervivencia y metabolismo en un modelo de neuronas dopaminérgicas. Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia.

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Resumen

La enfermedad de Parkinson (EP) es el segundo desorden neurodegenerativo más común, caracterizado por la pérdida de neuronas domaninérgicas en la sustancia nigra y la formación de cuerpos de Lewy. Parkin (PARK2) y Pink1 (PARK6) han sido identificados como genes asociados a EP juvenil de herencia autosómica recesiva, los cuales codifican proteínas asociadas a procesos de homeóstasis mitocondrial (fisión, fusión, mitofagia). Sin embargo, su función exacta sigue siendo desconocida. Con el fin de contribuir al esclarecimiento de la función de estos genes se crearon tres líneas celulares: shControl (línea control), shPink1 (disminución de la expresión de Pink1), shParkin (disminución de la expresión de Parkin) y se evaluó el efecto sobre vías de supervivencia y metabolismo neuronal en un modelo de neuronas dopaminérgicas (células CAD). Adicionalmente, se evaluó la respuesta de estas células frente a la exposición a C2-Ceramida, IGF-1 e insulina. Los resultados evidencian que la disminución de la expresión de Pink1 y Parkin causa perdida de la viabilidad celular asociado a deficiencia en la fosforilación de AKT (Ser 473) y ERK1/2 (Tyr 202/204) y sus sustratos como GSK3β y hexoquinasa (HK). Adicionalmente, la expresión de HK se encontró disminuida en las células shPink1 e incrementada en las células shParkin. Sin embargo, las dos líneas celulares presentaron una deficiencia en la actividad y localización mitocondrial de HK. Se evidenció además que el silenciamiento de los genes crea una distribución perinuclear de las mitocondrias y una pérdida del potencial de membrana mitocondrial. Este fenotipo puede ser explicado en parte por cambios en receptores tirosina quinasa (RTKs). Se determinó que la disminución de Pink1 afecta la fosforilación del receptor del factor de crecimiento similar a la insulina Tipo 1 (IGF-1R) mientras que la disminución de Parkin se encuentra asociado con disminución en la fosforilación y activación del receptor de insulina (IR). Si bien la sobreexpresión de HK en las células shPink1 logra recuperar la viabilidad celular, los defectos en la activación de los receptores tirosina quinasa abren un nuevo panorama frente a la función de Pink1 y Parkin en la regulación de la supervivencia neuronal., Abstract. Parkinson's disease (PD) is the second most common neurodegenerative disorder PD is characterized by loss of domaninergics neurons in the sustantia nigra pars compacta (SN) and the formation of Lewy bodies (LB). Mutations in Parkin (PARK2) and Pink1 (PARK6) genes have been identified in early-onset familial forms of the disease as well as in autosomal recessive juvenile PD. Pink1 and Parkin encode proteins associated with mechanisms of mitochondrial homeostasis such as fission, fusion and mitophagy, but their exact function remains unknown. To help clarify the role of Pink1 and Parkin we created three cell lines: shControl (control line), shPink1 (with reduced Pink1) and shParkin (with decreased Parkin) to evaluate the effect of reduced Pink1 and Parkin expression on survival pathways and neuronal metabolism in a model of dopaminergic neurons (cells CAD). Additionally, we also analyzed the response of these cells to C2- ceramide, IGF-1 and insulin exposure. Our results show that decreased expression of Parkin and Pink1 caused loss of cell viability due to a deficiency in the phosphorylation of AKT (serine 473) and ERK1/2 (tyrosines 202/204) and its downstream targets such as GSK3 and hexokinase (HK). HK expression was decreased in cells shPink1 and increased in cells shParkin. However, both cell lines showed deficiency in the activity of hexokinase and mitochondrial localization. We also found changes in mitochondrial distribution in shPink1 and Parkin cells which was mainly of perinuclear localization as well as a loss of mitochondrial membrane potential. This phenotype can be explained by changes found in tyrosine kinase receptors. Decreasing Pink1 affects phosphorylation of IGF-1 receptor (IGF-1R) while decreasing Parkin is associated with defects on the phosphorylation and activation of insulin receptor (IR). Although HK overexpression in cells led to a recovery in cell viability in shPink1 cells, defects in the activation of tyrosine kinase receptors opens a new alternative pathways in which Pink1 and Parkin may regulate neuronal viability.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:Arboleda Bustos, Gonzalo Humberto
Información adicional:Magister en Neurociencias
Palabras clave:PINK1, PARKIN, IGF-1R, IR, Hexoquinasa, Enfermedad de Parkinson, Hexokinase, Parkinson’s disease
Temática:5 Ciencias naturales y matemáticas / Science > 57 Ciencias de la vida; Biología / Life sciences; biology
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 61 Ciencias médicas; Medicina / Medicine & health
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Medicina
Código ID:44107
Enviado por : Universidad Nacional de Colombia Biblioteca Digital -3- Sede Bogotá
Enviado el día :20 Oct 2014 16:24
Ultima modificación:20 Oct 2014 16:24
Ultima modificación:20 Oct 2014 16:24
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