Caracterización molecular de algunos modelos animales de la enfermedad de alzheimer

Resumen

La enfermedad de Alzheimer es una demencia senil caracterizada por la presencia en el cerebro de dos lesiones características: unos depósitos amiloides extracelulares constituidos fundamentalmente por una proteína redundantemente denominada amiloide ß y unos ovillos neurofibrilares intracelulares constituidos básicamente por la proteína tau. La proteína amiloide ß (Aß) es el resultado de la actividad de enzimas proteolíticas (secretasas) en dos puntos/sitios/lugares (llamados beta y gamma) de una proteína de mucho mayor tamaño denominada proteína precursora del amiloide ß o APP. En el sitio beta de APP actúan las beta-secretasas y en el sitio gamma las gamma-secretasas. En este trabajo hemos clonado, secuenciado y valorado los niveles de expresión de la APP, así como de algunas de las enzimas que están implicadas en su procesamiento amiloidogénico y no amiloidogénico en tejido cerebral de perro. Además, hemos realizado un análisis del nivel de expresión de la APP y de las enzimas implicadas en su procesamiento en diversas regiones cerebrales y en varios tejidos periféricos. Teniendo en cuenta el conocimiento que se tiene de la existencia de los péptidos Aß40 y Aß42 en el líquido cefalorraquídeo (LCR) humano, decidimos determinar el perfil de péptidos amiloides existente en el mismo fluido del perro mediante inmunoprecipitación de las muestras con anticuerpos específicos frente a Aß y el posterior análisis del producto inmunoprecipitado por espectrometría de masas con la técnica de MALDI-TOF/TOF. Los resultados muestran que existe una gran homología entre las secuencias caninas y sus correspondientes humanas y que el patrón de expresión obtenido es muy parecido a los del ser humano. Todos estos resultados refuerzan la idea de que el perro puede ser un excelente modelo natural para estudiar la biología de la enfermedad de Alzheimer así como el uso de éste en la prueba de fármacos con fines terapéuticos frente a dicha enfermedad. Otro animal empleado en este trabajo ha sido el doble transgénico APP/PS1, ya que es un modelo ampliamente utilizado en el estudio de esta enfermedad, donde se han identificado las especies existentes en las placas amiloides y se ha valorado su evolución a lo largo de la vida del animal. Se han identificado 27 péptidos provenientes del transgén introducido de la APP humana y 11 provenientes del gen propio de la APP de ratón. Finalmente, hemos analizado el líquido alantoideo del embrión de pollo, especie que también posee toda la maquinaria molecular para procesar APP y generar el péptido Aß. Hemos cuantificado mediante ELISA los niveles de Aß17, Aß40 y Aß42 y hemos observado que su concentración disminuye conforme avanza el desarrollo. También hemos observado que, como sucede en la sangre y el líquido cefalorraquídeo de la especie humana, Aß40 es la variante de Aß predominante. Hemos determinado por espectrometría de masas el perfil de péptidos amiloides existente en cada una de las edades analizadas y hemos visto que existe una gran similitud de los perfiles obtenidos en los LCRs humano y canino con el líquido alantoideo de embrión de pollo. Los picos más intensos en todos los casos corresponden a las variantes Aß17, Aß28 y Aß40, siendo Aß28 una variante aparentemente específica del embrión de pollo. Por otro lado, el Aß42 no es detectado por espectrometría de masas a los 11 días del desarrollo embrionario, aunque ha sido detectado a niveles bajos mediante ELISA. Estos hallazgos validan al embrión de pollo como modelo animal muy útil para el ensayo de fármacos reguladores de la síntesis y degradación de Aß. La identificación del Aß17 mediante IP-MALDI-TOF/TOF en los diferentes fluidos biológicos nos ha permitido desarrollar un nuevo test y considerar esta variante de Aß como un nuevo biomarcador para el estudio de la enfermedad de Alzheimer. BIBLIOFRAFIA [1] Bernedo V, Insua D, Suarez ML, Santamarina G, Sarasa M, Pesini P, 2009. Beta-amyloid cortical deposits are accompanied by the loss of serotonergic neurons in the dog. J. Comp Neurol. 513 (4), 417-429. [2] Blasko I, Jellinger K, Kemmler G, Krampla W, Jungwirth S, Wichart I, Tragl KH, Fischer P, 2008. Conversion from cognitive health to mild cognitive impairment and Alzheimer's disease: prediction by plasma amyloid beta 42, medial temporal lobe atrophy and homocysteine. Neurobiol. Aging 29 (1), 1-11. [3] Carrodeguas JA, Rodolosse A, Garza MV, Sanz-Clemente A, Perez-Pe R, Lacosta AM, Dominguez L, Monleon I, Sanchez-Diaz R, Sorribas V, Sarasa M, 2005. 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