El polimorfismo humano ARG72PRO de Tp53 condiciona la susceptibilidad neuronal al β-amiloide

Trabajo doctoral realizado por Dª Rebeca Lapresa Ruiz de Gauna, para optar al grado de doctor por la Universidad de Salamanca.La proteína supresora tumoral p53 actúa como un regulador esencial en la apoptosis celular, y se han descrito acúmulos de la misma en áreas dañadas de cerebros de pacientes con la enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, la función de p53 en la enfermedad de Alzheimer es aún controvertida. En este sentido, existe un polimorfismo funcional en el codón 72 del gen humano Tp53 que consiste en el cambio de una guanina por una citosina, y resulta en el cambio del aminoácido prolina por arginina en el residuo 72 de la proteína, dentro del dominio rico en prolina de la misma, que regula la actividad apoptótica de la proteína p53. En este trabajo, evaluamos el impacto del polimorfismo Arg72Pro de Tp53 sobre la apoptosis neuronal inducida por el β-amiloide. Con este propósito, en primer lugar, establecimos un sistema in vitro de estimulación de neuronas corticales en cultivo primario con el fragmento 25-35 del β-amiloide, considerado el dominio biológicamente activo del mismo. Así, pudimos comprobar que la exposición de las neuronas corticales en cultivo primario al β-amiloide da lugar a la hiperactivación de la quinasa dependiente de ciclina Cdk5, por conversión de su cofactor p35 en la forma truncada p25. Esta hiperactivación, da lugar a su vez a la estabilización de p53, lo que desencadena la disfunción mitocondrial y la muerte neuronal por apoptosis. Ambos eventos se previenen por la inhibición genética tanto de Cdk5 como de p53. Asimismo, en neuronas corticales en cultivo primario procedentes de ratones Knock-in, portadores de cada una de las variantes humanas del polimorfismo Arg72Pro del gen Tp53, encontramos que las neuronas portadoras de la variante polimórfica Arg72 de p53 muestran una mayor susceptibilidad a la despolarización mitocondrial y apoptosis neuronal inducidas por el β-amiloide en comparación con las neuronas portadoras de la variante polimórfica Pro72 de p53. Nuestros datos indican que la diferente vulnerabilidad a la neurotoxicidad del β-amiloide presentada por ambas variantes polimórficas no se debe a diferencias en la ruta de activación de Cdk5, ni a vías adicionales de estabilización de p53 ni a la actividad transcripcional de p53, sino a la rápida acumulación de p53 en las mitocondrias de las neuronas portadoras de la variante Arg72 de p53. Este efecto sobre la susceptibilidad al β-amiloide desaparece mediante la expresión ectópica del alelo ε4 de la apolipoproteína E, factor de riesgo genético mejor caracterizado para padecer la enfermedad de Alzheimer esporádica, pero no mediante la expresión de los alelos ε2 y ε3 de la misma. Nuestros resultados indican que la susceptibilidad neuronal a la toxicidad del β-amiloide está condicionada por el polimorfismo humano Arg72Pro de Tp53, lo que posiciona a este polimorfismo como un posible biomarcador genético de riesgo de padecer la enfermedad de Alzheimer entre la población carente del alelo ε4 de la apolipoproteína E.Este trabajo ha sido financiado con subvenciones concedidas por: el Ministerio de Educación, a través de una ayuda para la formación de profesorado universitario (FPU, AP2010-3655) y el Instituto de Salud Carlos III, a través de los proyectos FIS PI12/00685 y PI15/ 00473.Peer Reviewe