Estudio del efecto protector de la Glicoproteina Asociada a Mielina (MAG) frente a estrès oxidativo inducido por glutamato

Tesis (Doctora en Neurociencias) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2017La glicoproteína asociada a mielina (MAG) es un componente minoritario del Sistema Nervioso que se encuentra localizada en la zona periaxonal de la vaina de mielina, donde participa en la comunicación bidireccional entre Oligodendrocitos (OLs) y neuronas. Más allá del rol estabilizador/protector sobre axones/neuronas en el sistema nervioso, se conoce que bajo ciertas condiciones patológicas MAG es capaz de inhibir la extensión de neuritas de neuronas en cultivo mediante la unión a diversos receptores axonales. Este hallazgo llevó al desarrollo de potentes inhibidores farmacológicos de MAG, entre los que se destaca el anticuerpo monoclonal anti-MAG bloqueante de función (anti-MAG mAb, clon 513). Su uso terapéutico en modelos preclínicos de accidentes cerebrovasculares (ACVs) derivó en una rápida mejora clínica, aunque la velocidad de la recuperación clínica sugiere un mecanismo de neuroprotección más que un proceso de promoción de la regeneración axonal. Por el contrario, el uso del anti-MAG mAb en ensayos preclínicos en humanos falló en demostrar su utilidad terapéutica en ACV. En adición a esto, se ha reportado que el tratamiento con anticuerpo monoclonal anti-MAG puede proteger a los OLs frente a la toxicidad por sobrecarga de glutamato, aunque no se conocen aún los mecanismos intervinientes. Este trabajo explora los mecanismos moleculares que subyacen al efecto protector de la terapia anti-MAG en modelos experimentales, con foco en la neuroprotección frente a toxicidad mediada por glutamato. Los resultados muestran que la unión/activación de MAG en OLs genera una rápida recaptación de glutamato extracelular mediada a través de la actividad sinérgica de los transportadores de aminoácidos excitatorios de alta afinidad y el intercambiador glutamato/cistina (sistema Xc-), lo que resulta en protección de OLs y neuronas aledañas. A su vez, el tratamiento con anticuerpo anti-MAG inicia una cascada de señalización via fosfoinosítidos que se traduce en la activación del factor de transcripción Nrf2 en forma dependiente de la actividad de la proteína quinasa C y la subsecuente activación de la respuesta antioxidante, que incluye incremento de ARNm para las enzimas de la vía metabólica de glutatión y para la cadena regulatoria del sistema Xc- , lo que resulta en un incremento intracelular de glutatión reducido (GSH), la principal defensa antioxidante. La eficacia de la administración temprana de anti-MAG mAb se demostró en un modelo preclínico de ACV por administración intracranial de glutamato y fue replicada en un modelo murino de encefalitis autoinmune experimental, que asemeja la enfermedad humana esclerosis múltiple, caracterizado por daño axonal secundario a la desmielinización. El aumento de GSH también se evidenció al utilizar una forma multimérica del gangliósido GT1b, un conocido ligando neuronal de MAG. Como conclusión, la activación de MAG genera una recaptación de glutamato por OLs bajo condiciones de sobrecarga del aminoácido, e induce una respuesta antioxioxidante robusta. Estos resultados nos permiten proponer a los OLs como moduladores críticos del daño por sobrecarga glutamatérgica en la sustancia blanca y al mismo tiempo identificar a MAG y sus vías de señalización como posibles blancos terapéuticos.Fil: Vivinetto, Ana Laura. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Lopez, Pablo Héctor Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina.Fil: Lorenzo, Alfredo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Farmacología; Argentina.Fil: Nores, Gustavo Alejandro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentina.Fil: Nores, Gustavo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.Fil: Ramos, Alberto Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Celular y Neurociencia Prof. Eduardo E. De Robertis; Argentina