Characterization of the neuroprotective effect of the monoacylglycerol lipase inhibition using in vitro and in vivo models of parkinson's disease

Resumen

La enfermedad de Parkinson (EP) es un trastorno neurodegenerativo caracterizado por la pérdida de neuronas dopaminérgicas de la substantia nigra pars compacta (SNpc), el depósito de agregados intracelulares de la proteína α-sinucleína (α-sin) y la neuroinflamación crónica. La EP es identificada principalmente por signos y síntomas motores. Aunque el principal factor de riesgo para el desarrollo de EP es el envejecimiento, su etiología es desconocida. El tratamiento más efectivo para los síntomas motores de la EP es la L-DOPA. A largo plazo, la administración de L-DOPA ha sido relacionada con el desarrollo de discinesias. El principal reto de la investigación en EP es la identificación de terapias capaces de detener o enlentecer la progresión de la enfermedad. Los cannabinoides son un grupo de sustancias con efectos psicoactivos que se encuentran en la planta Cannabis sativa. La identificación del Δ9-tetrahidrocannabinol permitió el descubrimiento del sistema endocannabinoide (SEC). Los elementos del SEC se encuentran implicados con la neuroinflamación y con la regulación del control motor. Nuestro grupo ha demostrado que la inhibición de una de las principales enzimas de degradación del SEC, la monoacilglicerol lipasa (MGL), produce un efecto neuroprotector en ratones parkinsonianos (Fernández-Suárez et al., 2014). Por tanto, el objetivo general de este estudio, es la caracterización de mecanismos neuroprotectores a través de la modulación del SEC, utilizando modelos in vitro e in vivo de EP, con el fin de determinar cómo sus elementos se encuentran implicados en eventos inmunomoduladores dependientes de las células de la glía que podrían ser desencadenados por la inhibición de la MGL. La exposición de la línea celular SH-SY5Y a la neurotoxina MPP+, produjo un aumento en la liberación de lactato deshidrogenasa. La administración del inhibidor de la MGL, JZL184, evitó la muerte celular con un efecto mediado a través de los receptores CB2. Las células de la glía juegan un papel primordial en la supervivencia de cultivos neuronales primarios. La inhibición de la MGL con KML29, disminuyó la supervivencia celular en cultivos enriquecidos de neuronas, pero no afectó la supervivencia neuronal en cultivos mixtos. Este efecto podría ser consecuencia de la falta de receptores CB2 en cultivos enriquecidos de neuronas. Los elementos del SEC presentes en las células de la glía, podrían estar involucrados en los efectos beneficiosos de la inhibición de la MGL en condiciones parkinsonianas. El tratamiento con JZL184 mejoró el comportamiento motor de los ratones parkinsonianos. La microglía y los astrocitos obtenidos del estriado, el mesencéfalo y la corteza cerebral de estos animales fueron estudiados por citometría de flujo. Cambios en los niveles de expresión de moléculas asociadas con procesos inflamatorios como el CMH-II y CD80, fueron detectados principalmente en los astrocitos obtenidos del grupo tratado con MPTP + JZL184. El tono cannabinérgico tiene efectos modulatorios en la neurotransmisión en los ganglios basales (GB). Los niveles de expresión del RNAm de elementos del SEC fueron evaluados por PCR a tiempo real en diferentes núcleos de los GB de monos parkinsonianos y discinéticos de dos cohortes diferentes. El aumento en los receptores CB1 y los cambios en los niveles de expresión de las enzimas de síntesis y degradación de la anadamida fueron detectados en la cohorte sacrificada en un estado discinético, sugiriendo la implicación del SEC en el desarrollo de discinesias inducidas por L-DOPA. Nuestros resultados demuestran que los elementos del SEC se encuentran implicados fisiopatológicamente en la progresión de la EP. La modulación del SEC y específicamente el uso de inhibidores de la MAGL, podría ser una estrategia terapéutica prometedora para el desarrollo de tratamientos neuroprotectores para la EP.