Identificación de las proteínas fosfatasas responsables de la inactivación de las map quinasas en neuronas granulares de cerebelopapel de los receptores p2x7 y trks

Resumen

La neurotransmisión purinérgica en el cerebelo ha sido ampliamente estudiada por nuestro grupo de investigación. Concretamente en las neuronas granulares de cerebelo, los receptores ionotrópicos P2X7 y los receptores metabotrópicos P2Y13 ejercen efectos neuroprotectores frente a diferentes estímulos proapoptóticos, activando diversas cascadas de señalización. Entre ellas se encuentran vías de señalización prosupervivencia que conducen a la inhibición de GSK3 y la activación las proteínas MAP quinasas, ERK1,2, promoviéndose, en ambos casos, la expresión de genes con funciones antiapoptóticas. En estudios más recientes se ha visto que la estimulación de estos receptores, disminuía la muerte neuronal promovida por cisplatino, evitando la hiperfosforilación de las MAP quinasas p38 y ERK1,2. Este efecto se debía a la inducción de fosfatasas de especificidad dual, que inactivan selectivamente a las MAP quinasas, DUSP2, que desfosforila a p38 a nivel nuclear, y DUSP6, que desfosforila ERK1,2 a nivel citoplasmático. En base a estos cerebelo de rata y ratón, así como su papel fisiológico. Estas fosfatasas presentaban un patrón de expresión distinto a lo largo de la maduración del cultivo, los niveles de DUSP1 descendían, mientras que los niveles de DUSP6 se incrementaban resultados previos se planteó como principal objetivo el estudio de la regulación de DUSP1 y DUSP6, por los receptores P2X7 y de EGF y BDNF en neuronas granulares de y alcanzaban los máximos niveles de proteína entre los 6 y 10 días de cultivo, coincidiendo con los niveles del receptor P2X7. Esto motivó el estudio de la regulación de la fosfatasa DUSP6 a través de los receptores P2X7 y de EGF y BDNF en cultivos de neuronas granulares de cerebelo de rata y de ratón, empleando EGF como control positivo. Se observó que ambos receptores regulaban los niveles de DUSP6 mostrando una cinética bifásica, consistente en una caída de los niveles de DUSP6 a tiempos cortos de estimulación de los receptores, debida a su degradación proteasomal, y a una recuperación de los niveles basales de DUSP6 debida a la inducción transcripcional del gen. Ambos procesos dependían de la activación de ERK1,2, como se pudo comprobar. De modo que, este patrón parecía funcionar como un mecanismo de retroalimentación negativa mediante el cual, las proteínas ERK regulan sus propios niveles de activación a través de DUSP6. La fosfatasa nuclear DUSP1 también resultó ser regulada por los receptores P2X7 y de BDNF, TrkB, en las neuronas granulares de rata y de ratón. Sin embargo, dieron lugar a regulaciones de la fosfatasa muy distintas. El receptor P2X7 inducía un incremento transitorio de los niveles de proteína DUSP1, correspondiente a una inducción transcripcional dependiente de ERK1,2. En cambio, BDNF promovía un patrón de expresión de DUSP1 más sostenido en el tiempo, debido a la inducción transcripcional de Dusp1, y al aumento de la estabilidad de la proteína DUSP1 mediante su fosforilación en residuos críticos, siendo ambos procesos dependientes de la activación de ERK1,2. Por último, se analizó la implicación fisiológica que podría tener la regulación de DUSP1 por los receptores P2X7 y TrkB en la maduración de las neuronas granulares de cerebelo. Observamos que el silenciamiento de DUSP1 a 4 días de cultivo, promovía un crecimiento aberrante de la longitud dendrítica y axonal al estimular los dos receptores, así como un incremento en la arborización dendrítica. Por el contrario, a los 7 días en cultivo, el silenciamiento de DUSP1 bloqueaba la ramificación axónica y la arborización dendrítica promovidos por P2X7 y TrkB. De este modo se puede concluir que los receptores P2X7 y Trk modulan la expresión de las fosfatasas DUSP1 y DUSP6 mediante una señalización dependiente de ERK1,2, en las neuronas granulares de cerebelo de rata y de ratón. DUSP1 parece desempeñar un papel importante en el crecimiento y ramificación axonal y dendrítica en distintas fases del desarrollo de las neuronas granulares.