Tesis Doctorado
Transducción de señales medida por thy-1 en astrocitos: participación secuencial de la integrina αvβ3 y síndecan-4 en la formación de adhesiónes focales y fibras de estrés
Autor
Valdivia-Cortes, Alejandra Damaris
Institución
Resumen
Los astrocitos se tornan reactivos frente a un daño cerebral y sufren un proceso
llamado astrogliosis que se caracteriza por la aparición de numerosos cambios, tanto en
la expresión de proteínas como en la morfología de los astrocitos. Los astrocitos
reactivos, forman una cicatriz glial, que protege al tejido y la función neuronal, porque
restringe la inflamación y regula la concentración de moléculas en el medio extracelular.
Sin embargo, también constituye un impedimento para la regeneración neuronal en el
sistema nervioso central. Los eventos moleculares que ocurren durante la astrogliosis
no se conocen en detalle. Nuestro laboratorio ha demostrado que la proteína neuronal
Thy1 induce cambios morfológicos en los astrocitos in vitro, que podrían relacionarse
con aquellos que ocurren in vivo frente a daño cerebral. La estimulación de astrocitos
con Thy-1-Fc recombinante induce la formación de adhesiones focales (AF) y fibras de
estrés (FS) cambiando la forma de estas células. Thy-1 actúa mediante su interacción
con la integrina aVí33 y posiblemente Síndecan-4. Estos receptores reconocen la
secuencia RLD y probablemente un dominio de unión a heparina (HBD) putativo
(REKRK) de Thy-1 accionando vías de transducción de señales que permiten la
activación de Rho/ROCK, a través de PKCa. En otros sistemas, la activación de PKCO
ocurre en respuesta a la agregación de integrinas, posiblemente, a través de la vía
FAK-Src-PLC7 y también frente a la agregación de Síndecan-4. En este último caso,
PKCcc previamente en membrana se une a la región variable de Síndecan-4 y a
Pl(4,5)P2 (PIP2), formando un complejo ternario en el que PKCc tiene alta actividad
independiente de diacilglicerol (DAG) y Ca 2 .
Resultados de nuestro laboratorio, demuestran que la activación de Rho en
astrocitos estimulados por Thy-1-Fc sigue una cinética bifásica, con un primer peak de
activación cerca de los 5 min y un segundo a los 20 min post estimulación, y de mayor
magnitud que la activación inicial. A los 10 min y a tiempos superiores a los 60 min se
produce una disminución en la activación de Rho. Por lo tanto, es posible que la
activación inicial de integrinas c.í33 mediada por la estimulación con Thy-1 permita la activación de PKCa de la manera clásica, dependiente de DAG y Ca2(primer peak de
activación) con el consecuente paso de PKCa a membrana. Esta PKCa activada y el
aumento de PIP2, generaría el complejo ternario con Síndecan-4 que podría explicar el
segundo peak de activación de Rho.
Teniendo en cuenta estos antecedentes planteamos la hipótesis: En astrocitos
la interacción de Thy-1 con los receptores de ¡ntegrina a133 y Síndecan-4 es un proceso
secuencial, en el que la interacción inicial de Thy- 1 con el receptor de integrina a,33,
permite la activación de FAK, Src, canal IP3R, PLC'y, PKCci. y Rho. Esta activación
inicial junto con la interacción de Thy-.1 y Síndecan-4, permite la activación de
Sfndecan-4 y su asociación con PKCci, llevando finalmente, a un segundo evento de
activación de Rho, de mayor magnitud que la inicial."
Para evaluar esta hipótesis, primero corroboramos que la formación de AF
estimulada por Thy-1 depende de Síndecan-4 utilizando ensayos de siRNA y la
expresión de una forma dominante negativa de Síndecan-4. La funcionalidad del
dominio putativo HBD presente en Thy-1, lo demostramos usando Thy-1 mutado en
HBD y ensayando su interacción con perlas de heparina y su efecto en la formación de
AF. Luego, inhibiendo la vía FAK-Src-PLC-y-canal IP3R en cualquiera de sus
componentes, determinamos la dependencia de la activación inicial de Rho para
generar la formación de AF. Utilizando precipitación con péptidos de Síndecan-4,
también demostramos que la interacción PCKcdSíndecan-4 depende de la activación de
la vía de integrinas. La interacción de estas moléculas podría ser asociada al segundo
peak de activación de Rho observado en nuestro sistema y a la formación, mantención
y maduración de las AF.
Estos resultados contribuirán a dilucidar los mecanismos moleculares por los
cuales Thy-1 induce cambios morfológicos en los astrocitos. Dado que, tanto la
integrina aVí33 como Síndecan-4 aumentan sus niveles de expresión frente a un proceso
inflamatorio o de daño y que, se sabe que en la interacción neurona-astrocito, Thy-1
inhibe el crecimiento de las neuritas, los eventos inducidos en ambas células frente a
estas interacciones moleculares podrían ser relevantes en astrogliosis, la formación de
la cicatriz glial y la inhibición de la regeneración neuronal. PFCHA-Becas Doctor en Ciencias Biomédicas. 147p. PFCHA-Becas TERMINADA