Caracterización de la interacción de los oligómeros solubles de péptido amiloide (addls) a las sinapsisimplicaciones en la enfermedad de alzheimer

Resumen

La enfermedad de Alzheimer (AD) es una demencia progresiva que afecta aproximadamente al 10 % de las personas mayores de 45 años. En sus etapas iniciales, los síntomas de la enfermedad se limitan casi exclusivamente a fallos en la memoria_ Son muchos los factores que están implicados en esta patología, y la "temía de la cascada amiloide" es la hipótesis que trata de explicarla que más aceptación ha conseguido durante los pasados 15 años. Esta teoría defiende que AD es la consecuencia de la muerte neuronal provocada por las fibras amila+rtes insolubles. Estas fibras están compuestas por el péptido amiloide (Abeta) agregado consigo mismo. Sin embargo, los últimos descubrimientos sugieren que las estructuras insolubles de Abeta no son el único factor patogénico en AD. De hecho, los oligómeros solubles de Abeta (también conocidos como ADDIs) han demostrado estar implicados en la pérdida de memoria en las etapas iniciales de AD_ De esta forma, ADDLs inhiben la formación de LTP e impiden que LTD recobre sus valores basales. Ademas, estas estructuras están asociadas a la degeneración sináptica y están acumuladas en el líquido cefalorraquídeo y en el cerebro, tanto de pacientes de Alzheimer como de ratones transgénicos utilizados como modelo de la enfermedad. Recientemente se ha publicado que AD3Ls se unen de foima específica a las sinapsis de hipocampo, donde inducen la expresión ectópica de Arc, un efecto que está asociado con fallos en la memoria. La unión de ADDLs a las sinapsis de cultivos de hipocampo es tremendamente selectiva, ya que sólo el -50 % de ellas aparece como diana para los oligómeros_ En la primera sección de resultados de esta tesis doctoral, demostramos que ADDLs se unen, también específicamente, a las sinapsis de callas corticales en cultivo y a sinaptosomas aislados; en concreto a las lipid rafts y las fracciones postsinápticas. La unión de ADDLs es selectiva para los sinaptosomas, puesto que no interaccionan con el resto de membranas celulares_ Además, esta unión muestra especificidad regional, ya que ADDLs poseen una afinidad mucho mayor por los sinaptosomas corticales que por aquellos provenientes deoerebelo_ Así pues, ADDLs se unen a las sinapsis (aisladas o de células intactas) de las neuronas de las zonas cerebrales principalmente afectadas en AD. Experimentos con gradientes de densidad discontinuos demostraron que la unión de ADDLs a las sinapsis se produce en dos zonas independientes. La primera de ellas fue identificada como ]ipid rafts gracias al uso de la toxina colérica como marcador. Los experimentos de colocalización se realizaron tanto en cultivosneuronales primarios como en sinaptosomas aislados. Para determinar la segunda área de unión ADDLs-sinapsis, fraccionamos los sinaptosomas en uniones sinágticas, zonas activas y riencidades postsinápticas (PSDs), aprovechando la diferente solubilidad de estos complejos proteicos en medios con 1°k Tritón X-100 y diferentes pHs. Nuestros resultados muestran que ADDLs cofraccionan con PSDs y no con los complejos presinápticos de las zonas activas. La interacción directa entre ADDLs y PSDs se verificó con experimentos de ca inmunoprecipitación y de ELISA. Por otro lado este trabajo estudia el efecto de CNQX (un antagonista de receptores de glutamato) en la unión de ADDLs alos sxnaptosamas. Nuestros datos sugieren que estos receptores cumplen algún papel en la interacción, ya que el tratamiento con el fármaco es capaz de inhibir - 80 % de la unión. Sin embargo, es necesario ampliar este estudio para establecer con exactitud la implicación de los receptores de glutamato en la unión de los oTigómeros solubles de Abeta a las sinapsis. Por último, demostramos un importante descenso en la expresión extracelular de NR1 tras el tratamiento con ADDLs. Este efecto puede ser fácilmente asociado a la inhibición de LTP y a la pérdida de memoria provocada por AD. En resumen, este trabajo proporciona nuevos datos que apoyan la hipótesis que propone que el déficit en la memoria observado en las fases iniciales de AD está provocado por la alteración sináptica causada por ligandos patógenos formados por la oligomerización de Abeta, que se unen a ellas de forma específica.