Contribución de la regulación del receptor de neurotrofinas TrkB a la muerte neuronal en isquemia cerebral

Resumen

La señalización neurotrófica mediada por los receptores TrkB es crítica en el funcionamiento y supervivencia neuronales. En isquemia cerebral se produce un desbalance de las principales isoformas de este receptor expresadas en neuronas, la isoforma catalíticamente activa TrkB full length (TrkB-FL) y la truncada TrkB-T1, que carece del dominio tirosina quinasa. Este desajuste es consecuencia de diversos mecanismos inducidos en condiciones de excitotoxicidad: la inversión del patrón transcripcional del gen Ntrk2, que favorece la expresión de TrkB-T1 sobre TrkBFL, y el procesamiento por calpaína de TrkB-FL en regiones próximas a su Y515, que genera un receptor truncado similar a TrkB-T1 y un fragmento intracelular con el dominio tirosina quinasa intacto. En esta Tesis hemos demostrado la existencia de un tercer mecanismo de regulación consistente en la proteólisis por metaloproteinasas del dominio extracelular de TrkB-FL y TrkB-T1, resultando en la liberación de su ectodominio al medio extracelular donde podría unir BDNF y reducir su disponibilidad. A diferencia de lo que ocurre con el fragmento C-terminal de TrkB-FL, aquel perteneciente a TrkB-T1 es procesado ulteriormente por ¿-secretasas en su zona intramembrana que desprenden su pequeño dominio intracelular al citosol. Estas alteraciones de la vía BDNF/TrkB producidas en condiciones patológicas contribuyen activamente a la muerte neuronal, por lo que su mantenimiento constituye una estrategia potencial para el tratamiento en isquemia cerebral y numerosas patologías con un componente excitotóxico. Concretamente, en este trabajo hemos desarrollado péptidos con el receptor TrkB como diana que, al contener la secuencia transactivadora de la proteína Tat del VIH, son permeables a la membrana plasmática y tienen potencial para atravesar la barrera hematoencefálica. En condiciones de excitotoxicidad, el péptido TFL457 es capaz de prevenir la degradación proteolítica de TrkB-FL y otras proteínas prosupervivencia estrechamente relacionadas (CREB, GluN2A). Por otra parte, el péptido TT1 interfiere las rutas de señalización de TrkB-T1 y podría contrarrestar el efecto producido por el incremento de esta isoforma en excitotoxicidad. Ambas aproximaciones han demostrado efecto neuroprotector frente a la muerte neuronal excitotóxica, revelándo a TFL457 y TT1 como prometedoras herramientas terapéuticas. Finalmente, hemos comprobado que los fragmentos derivados del procesamiento de TrkB son capaces de difundir a la sangre y al líquido cefalorraquídeo en modelos animales de isquemia cerebral, por lo que podrían constituir novedosos biomarcadores para el diagnóstico y pronóstico del ictus.