La subunidad accesoria β4 del canal BK como blanco farmacológico de acción selectiva para el tratamiento de la epilepsia Autores:Orsi, Federico Fecha: 01/01/2024Resumen:La epilepsia es el trastorno neurológico crónico de mayor prevalencia a nivel mundial, caracterizado por el incremento en la excitabilidad neuronal. Mi plan de tesis doctoral tiene por objetivo contribuir con la búsqueda de fármacos antiepilépticos. Proponemos centrarnos sobre el canal de K+ de alta conductancia, calcio y voltaje-dependiente (BK), que se expresa ampliamente en el sistema nervioso central (SNC), donde modula la forma y duración de potenciales de acción (PA), además de regular la liberación de neurotransmisores a nivel sináptico. Dado que presenta una distribución ubicua en el organismo, la clave para obtener una farmacología selectiva es apuntar a sus subunidades accesorias, visto que la expresión de las mismas es específica de cada tipo celular. Puntualmente, la subunidad auxiliar β4 del canal BK se expresa en el SNC, donde a nivel del hipocampo su actividad reduce la excitabilidad neuronal. Los ratones KO para β4 presentan epilepsia espontánea compatible con epilepsia del lóbulo temporal (TLE). Por lo tanto, compuestos que activen selectivamente al canal expresado con β4 (α/β4) son de gran interés para mejorar los tratamientos para este tipo de epilepsia. Utilizando la técnica de patch clamp en modo de voltage-clamp, demostramos que el Montelukast (MTK) desplaza la curva de activación hacia voltajes más hiperpolarizados en el canal BK α/β4 heterólogamente expresado en células HEK293 (BK α/β4, 1 µM MTK: ΔV1/2= -68.21 mV ± 6.55; n=7; plt;0,05) mientras que el desplazamiento de la curva de activación en ausencia de la subunidad β4 es notoriamente menor (BK α solo, 1 µM MTK: ΔV1/2= -19.26 mV ± 5.62; n=4; plt;0,05). Además, en registros en configuración de current-clamp de cortes de cerebro de ratón, encontramos que una población de células granulares del giro dentado (GCDG) exhibió una disminución en el número de potenciales de acción (PA) en presencia de 1 µM de Montelukast (MTK) (a 80pA: PAMTK: 0,44 ± 0,18 vs. PAcontrol: 4,67 ± 0,44, n=9-28, plt;0,05). Este efecto está acompañado por una disminución de la resistencia de entrada de las neuronas (IR) (para 1 µM MTK: IRMTK: 342,2 Ω ± 24,7 vs. IRcontrol: 560 Ω ± 31,1, n=9-28, plt;0,05) y un aumento del umbral de excitación (rheobase) (para 1 µM MTK: RheoMTK: 89,4 pA ± 6,2 vs. Rheocontrol: 52,5 pA ± 2,9, n=9-28, plt;0,05). Nuestros resultados indican que el MTK podría reducir la excitabilidad de las GCDG y podría ser un nuevo tratamiento potencial para la epilepsia del lóbulo temporal (TLE).Compartir:
Tratamiento oral con ácidos grasos omega-3 mitiga los cambios conductuales y moleculares en un modelo de neurodegeneración en ratas Autores:Peralta, Facundo Fecha: 01/01/2024Resumen:Las enfermedades asociadas a la neurodegeneración son problemas que deben abordarse para el bienestar de las futuras generaciones. En nuestro grupo de trabajo exploramos posibles terapias que abordan esta problemática utilizando un modelo de ratas inducido por una única inyección intracerebroventricular (ICV) de estreptozotocina (STZ). Una de las últimas estrategias abordadas por nuestro grupo consiste en evaluar el efecto de la suplementación dietaria oral con ácidos grasos (AG) omega-3 (w3), enfocándonos en el rendimiento conductual y los cambios moleculares en el hipocampo (HC), dos características particularmente afectadas en nuestro modelo de estudio. Los AG poliinsaturados de cadena larga de la familia ꞷ-3, entre ellos principalmente el ácido α-linolénico (ALA), el ácido eicosapentaenoico y el ácido docosahexaenoico (DHA), son de gran importancia para el correcto desarrollo y funcionamiento neurológico a lo largo de la vida. El DHA constituye más del 90% de los ω-3 y el 10-20% de los lípidos totales en el cerebro. Dicho AG es capaz de modular propiedades celulares y procesos fisiológicos como la fluidez de la membrana, la liberación de neurotransmisores, la expresión génica, la neuroinflamación y el crecimiento neuronal. Por lo tanto, hipotetizamos que, al suplementar la dieta con aceite de pescado rico en dichos lípidos, se restaurará la composición lipídica cerebral, y será efectivo para el tratamiento de la neuroinflamación y la neurodegeneración, llevando a una mejora en la cognición de los animales.Experimentalmente, en la semana 0, los animales fueron agrupados aleatoriamente (n=8/grupo) en SHAM, STZ y STZ+w3, y recibieron líquido cefalorraquídeo artificial icv (SHAM) o STZ (STZ y STZ+w3) (3 mg/kg) bilateralmente. Entre la semana 1 y la 12, las ratas STZ+w3 fueron tratadas diariamente con w3 (Regulip1000; 150 µl de aceite/rata; 44,5 mg w3/animal). Diez días antes de la eutanasia, se realizaron pruebas conductuales, donde se evaluó el comportamiento típico de especie, la memoria de reconocimiento a corto y largo plazo, y el comportamiento tipo depresivo. A nivel molecular, se examinaron neuronas inmaduras, microglía y astrocitos en el HC (Stratum radiatum de CA3), utilizando marcaje inmunohistoquímico para la proteína doblecortina, la molécula adaptadora de unión al calcio ionizado 1 y la proteína ácida fibrilar glial, respectivamente. Observamos que el tratamiento con w3 mejora la neurodegeneración inducida por STZ asociada con comportamiento típico de la especie, memoria de reconocimiento a corto plazo, pero no a largo plazo, y el comportamiento tipo depresivo. Molecularmente, el tratamiento no tuvo impacto sobre la población de neuronas inmaduras y la microglía, pero si mejoro la población de astrocitos. Por lo tanto, concluimos que algunas, pero no todas, las características neurodegenerativas pueden ser mitigadas a través de una estrategia terapéutica mínimamente invasiva basada en la suplementación de AG w3.Compartir:
Impacto de los ácidos grasos omega-3 (AGsω-3) en las células gliales y en el comportamiento en ratas viejas Autores:Sisti, María Milagros Fecha: 01/01/2024Resumen:El envejecimiento es un proceso biológico que impacta significativamente en el cerebro, y es una de las principales causas de aparición de enfermedades neurodegenerativas. Una de las características típicas del cerebro envejecido es la inflamación crónica, mediada principalmente por células gliales como la microglía y la astroglía. En este trabajo pretendemos comprender los cambios en la glía asociados al envejecimiento y su correlación con alteraciones conductuales, para ampliar nuestro conocimiento sobre la neurodegeneración relacionada con la edad.Para cumplir nuestro objetivo, examinamos los cambios conductuales (cognición, depresión y locomoción) y las características de las células gliales en ratas Sprague Dawley hembras naïve de diferentes edades: 6, 12, 18 y 24 meses. Además, evaluamos los efectos de la suplementación con ácidos grasos omega-3 (AGsω-3), conocidos por sus propiedades antiinflamatorias, antioxidantes y neuroprotectoras, en ratas de 18 y 24 meses.Nuestros hallazgos revelan que los primeros signos de comportamiento similar a la depresión aparecen a los 12 meses. Sin embargo, el déficit cognitivo evaluado mediante la prueba de laberinto de Barnes (BM) fueron evidentes solo a partir de los 24 meses: En relación a la suplementación con los AGsω-3, esta fue efectiva disminuyendo el déficit cognitivo asociado con la memoria hipocampal. No se observaron cambios significativos en otras pruebas evaluadas. También se observaron cambios en la cantidad y el fenotipo de las células gliales en las diferentes regiones evaluadas.Estos hallazgos sugieren que la suplementación con AGsω-3 podría mitigar los efectos perjudiciales del envejecimiento, actuando sobre las células gliales. Este resultado prometedor abre el camino para explorar nuevas estrategias terapéuticas para el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas relacionadas con la edad.Compartir:
Terapia génica regenerativa en modelos de disfunción neuronal del sistema límbico Autores:Pasquini, Diana Camila Fecha: 01/01/2024Resumen:El sistema límbico, se encuentra ubicado en el cerebro medio y comprende varias estructuras cerebrales que engloba principalmente al hipotálamo, el hipocampo (2,3) y la amígdala (4) las cuales presentan un rol en la formación de la memoría y la regulación de la conducta y las emociones.Múltiples factores afectan la función de estas estructuras cerebrales, entre ellas el envejecimiento así como la inflamación están fuertemente implicados en el desarrollo de trastornos neurológicos como la depresión, la epilepsia y la enfermedad de Alzheimer. En nuestro modelo, la rata hembra Sprague-Dawley, tanto en la mediana edad como en el envejecimiento hemos caracterizado un déficit en la memoria espacial y de reconocimiento de objetos (Morel et al., 2015; Canatelli-Mallat et al., 2022). Por otra parte, en la rata, la exposición a la inflamación temprana genera disfunción neuronal que induce el aumento de la incidencia de convulsiones en la adolescencia y la adultez. Un mayor entendimiento del efecto del envejecimiento y la inflamación sobre la relación estructural-conductual no solo podría proporcionar una base neurobiológica de estos cambios, sino también podría sugerir una posible intervención. Una de las estrategias interventivas más desarrolladas se basa en la regeneración y reactivación de la funcionalidad neuronal. Con el propósito de realizar terapias regenerativas desarrollamos una plataforma biotecnológica basada en la construcción de vectores adenovirales que expresan genes terapéuticos. En esta tesis nos enfocaremos en los genes de Yamanaka que no solo tienen la capacidad de regenerar la funcionalidad neuronal sino que también pueden reprogramar células como por ejemplo astrocitos a neuronas.Compartir:
