Tesis Doctorado
Regulación de la expresión del gen bcl-2 por la vía de transducción de señales wny/beta-catenina en neuronas y caracterización de la expresión de los genes wnt en el hipocampo de rata.
Autor
Fuentealba-Alday, Rodrigo Esteban
Institución
Resumen
Se ha demostrado que la producción y acumulación del péptido β-amiloide (Aβ) es clave en la enfermedad de Alzheimer (EA) dadas las características neurotóxicas intrínsecas de este péptido. Una de las actividades quinasa desreguladas por Aβ en la EA y asociada a los efectos neurotóxicos in vi/ro es la glicógeno sintetasa quinasa-3β (GSK-3β), un componente de la vía de transducción de señales Wnt/β-catenina. La señalización Wnt/β-catenina implica la interacción del ligando Wnt con los receptores de membrana Frizzled (Fzd) y LRP5/6 y la consecuente inactivación de GSK-3β, permitiendo la acumulación del cofactor transcripcional β-catenina y la expresión de los genes blancos de la señalización Wnt que responden -catenina unido a TCF/Lef. Evidencias recientes sugieren que la neurodegeneración del Alzheimer podría involucrar una pérdida de señalización Wntβ-catenina en neuronas. En nuestro laboratorio se ha determinado que tanto iones litio, un inhibidor reversible de la quinasa GSK-3β, como el ligando Wnt-3a protegen las neuronas expuestas al Aβ in vitro e in vivo. Sin embargo, se desconocen los genes blanco río abajo de 3-catenina que previenen la muerte celular. Considerando que (i) la región promotora del gen antiapoptótico bcl-2 posee varios sitios consensos de unión a TCF/Lef, (ii) litio induce la acumulación de transcritos y proteína BCL-2 en neuronas in vitro e in vivo y (iii) Wnt-3a previene de la apoptosis inducida por Aβ en neuronas hipocampales, hemos planteado que bel-2 sería un gen blanco de la vía de señalización Wnt/β-catenina. En el presente trabajo, el concepto que la vía de señalización Wnt está constitutivamente activa en neuronas diferenciadas fue respaldado mediante la identificación de la expresión de Wnt-4, Wnt-7a, Wnt-5a y Wnt-1 1 en cultivos neuronales de hipocampo de rata in vitro y en hipocampo de rata adulta. Se analizó el efecto de los ligandos activadores de Wnt/β-catenina, Wnt-βa y Wnt-7a, en la expresión génica de bel-2 y se determinó que ambos inducen la acumulación de transcritos de bel-2 y del gen engrailed- 1, un gen blanco de la vía Wnt/β-catenina neuronal. Sin embargo, no se detectó un incremento en la proteína BCL-2 con los ligandos Wnt-1, Wnt-3a, Wnt-5a y Wnt-7a.
También se demostró una correlación entre la activación transcripcional mediada por β-catenina expresada ectópicamente y los niveles de mRNA de bcl-2 en células de
neuroblastoma de ratón Neuro-2A, fortaleciendo la idea que bc1-2 es un gen blanco de la señalización Wnt en neuronas. Mediante análisis de genes reporteros se estableció que la región promotora P2 de bel-2 responde a la transfección de β-catenina en células I-1EK293.
La mutación sitio dirigida del sitio consenso de unión a TCF/Lef presente en la región P2 del promotor humano del gen bcl-2 disminuye la actividad basal del reportero y termina con la respuesta a β-catenina. Estos resultados demuestran que bc/-2 es un gen blanco de señalización Wnt/β-catenina y sugieren que la neuroprotección de Wnt-3a podría estar mediada en parte por un aumento en la expresión de este gen antiapoptótico. PFCHA-Becas Doctor en Ciencias Biológicas Mención Biologíia Celular y Molecular 147p. PFCHA-Becas TERMINADA