Estudio del efecto inhibitorio de anticuerpos anti-gangliosidos asociados al Síndrome de Guillain-Barré sobre la regeneración axonal en el sistema nervioso periférico

La regeneración axonal es una respuesta de las células nerviosas dañadas necesaria y crítica para la reparación del nervio en neuropatías agudas immunes humanas, tales como el Síndrome de Guillaín Barré (SGB). Muchos estudios clínicos asocian la presencia de anticuerpos anti-gangliósidos (anticuerpos anti-Ggs) con recuperación incompleta en SGB. La transferancia pasiva del anticuerpo monoclonal anti-GD1a/GT1b (clon 1137) inhibe la regeneración axonal en un modelo animal. Cultivos de neuronas disociadas DRGs (ganglio de la raíz dorsal, por sus siglas en inglés) (DRGn) demostraron que el anticuerpo anti-Ggs inhibe el crecimiento neurítico a través de la vía dependiente de RhoA/ROCK. Sin embargo, los mecanismos moleculares inducidos por el anticuerpo anti-Ggs que desencadenan la activación de RhoA no han sido esclarecidos. Este trabajo explora las bases moleculares del efecto inhibitorio del anticuerpo anti-Ggs sobre la regeneración axonal de neuronas DRGs tanto en modelos in vitro como in vivo. El efecto del anticuerpo anti-Ggs sobre la dinámica del citoesqueleto en conos de crecimiento (CC) asocidado con el efecto inhibitorio sobre la regeneración axonal fue analizada por video microscopía. Encontramos que la inhibición en DRGs inducidas por el anticuerpo monoclonal dirigido contra los gangliósidos GD1a/GT1b (clon 1137) involucra: i) un colapso temprano de lamela a través de una vía independiente de RhoA/ROCK; u) una retracción de filopodios dependiente de RhoA/ROCK; y iii) alteraciones en la organización/dinámica de microtúbulos en el cono de crecimiento mediante la fosforilación de la proteina que media la respuesta de colapso del cono 2 (CRMP-2) en la treonina 555 dependiente de la vía de señalización RhoA/ROCK. Estos resultados fueron confirmados en un modelo in vivo, donde la inhibición de la regeneración axonal inducida por el anticuerpo anti-Ggs se produjo mediante la fosforilación/inactivación de la proteina CRMP-2 en la treonina 555. En conclusion, este trabajo sugiere que el anticuerpo 1137 inhibe la regeneración axonal mediante vías dependiente e independiente de RhoA/ROCK a través de la desestabilización de microtúbulos.Axon regeneration is the response of injured nerve celis critical for nerve repair in human acute immune neuropathies, like Guillain Barré Syndrome (GBS). Severa¡ clinical studies associate the presence of anti-ganglioside antibodies (anti-Gg abs) with poor recovery in GBS. Passive transfer of mAb (GD1a/GTlb, done 1137) halts axon regeneration in experimental models. Cultures of dissociated DRG neurons (DRGn) demonstrated that anti- Gs inhibits neurite outgrowth through a RhoA/ROCKdependent pathway. However, molecular intermediates between anti-Gg abs and RhoA activation have not been described. This work explores the molecular basis of the inhibitory effect of anti-Gg abs on axon regeneration of DRG neurons (DRGn) both in vitro and in vivo. Time-lapse video microscopy was used to study their cytoskeleton dynamics at growth cones (GC) in DRGn cultures. We now report that axon growth inhibition in DRGn induced by a well characterized mAb targeting gangliosides GD1a/GT1b (done 1137) involves: i) an early RhoA/ROCK-independent collapse of lamellipodia; u) a RhoA/ROCK-dependent shrinking of fulopodia; and iii) alteration of GC microtubule organization/and presumably dynamics via RhoA/ROCK-dependent phosphorylation of CRMP-2 at threonine 555. Our results also show that mAb 1137 inhibits peripheral axon regeneration in an animal model via phosphorylation/inactivation of CRMP-2 at threonine 555. In conclusion, this work suggest that anti-Ggs ab impair axon regeneration by RhoA/ROCKdependent and independent signaling pathways.Fil: Rozés Salvador, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; Argentina.Fil: Lopez, Pablo Héctor Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigación Médica Mercedes y Martín Ferreyra; 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: Cancela, Liliana Marina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Farmacología; Argentina.Fil: Cancela, Liliana Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Farmacología Experimental de Córdoba; Argentina.Fil: Maletto, Belkys Angelica. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina.Fil: Maletto, Belkys Angélica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina.Fil: Paratcha, Gustavo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; Argentina.Fil: Paratcha, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Celular y Neurociencia "Profesor Eduardo de Robertis"; Argentina