Mecanismos celulares y moleculares implicados en la modulación de la permeabilidad de las membranas mitocondriales en distintos modelos de enfermedades neurodegenerativas

Abstract

En este trabajo hemos estudiado los mecanismos implicados en el cambio de la permeabilidad de las membranas mitocondriales en modelos experimentales de enfermedades neurodegenerativas de Huntington, isquemia cerebral, Parkinson y en un modelo de muerte celular no glutamatérigca, para lo que hemos utilizado las toxinas; alaonato, 6-hidroxidopamina y veratridina. El malonato es una toxina utilizada para el estudio de la enfermedad de Huntington y en la esquemia cerebral, que tiene como diana principal la mitocondria a través de la inhibición del complejo II de la cadena respiratoria mitocondrial. En este trabajo demostramos que esta toxina es capaz de inducir muerte celular en cultivos de células SH-SY5Y. Confiramos como el malonato induce: el colapso del potencial mitocondrial, edema mitocondrial, liberación de citocromo c y depleción de sistemas antioxidantes (glutation GSH) y NAD(P)H en suspensiones mitocondriales. Hemos identificado asimismo, como la inducción del colapso del potencial mitocondrial, por parte del malonato, ocurre previamente a la inducción del edema mitocondrial; y como éste último es bloqueado por inhibidores dela formación del por de permeabilidad transitoria mitocondrial, implicando a este complejo multiproteico en la inducción de la muerte celular por malonato. Por primera vez demostramos que el malonato induce la translocación de la proteína fluorescente GFP-Bax en células SH-SY5Y desde el citoplasma a la mitocondria tras 12-24h de tratamiento, lo que coincide con el colapso del potencial mitocondrial y la condensación de la cromatina. Por otro lado, identificamos como la falta de translocación de Bax, tanto por inhibición de esta con flurosemida como por la utilización de un modelo experimental de fibroblastos embrionarios murinos en el que se encuentra Bax delecionado, confiere citoprotección contra la apotpsios inducida por malonato. Por último, hemos demostrado como el malonato produce un aumento en los niveles de