Interaction of immunoglobulins G from Amyotrophic Lateral Sclerosis patients with the neuromuscular junction and its relationship with the P/Q-type calcium channels

La Esclerosis Lateral Amiotrófica (ELA) es una enfermedad neurodegenerativa de motoneuronas. Se encuentra mayormente asociada a una forma esporádica de etiología desconocida. Numerosas evidencias favorecen a la auto-inmunidad como uno de los potenciales contribuyentes a esta patología. Para estudiar los posibles antígenos que interactúan con las IgGs de pacientes con ELA esporádica (IgGs-ELA), evaluamos su inmuno-reactividad hacia la placa neuromuscular (PNM), comparando animales normales con aquellos carentes de la subunidad formadora del poro del canal de calcio (Ca2+) de tipo P/Q (CaV2.1). Las IgGs-ELA mostraron una importante reactividad hacia la PNM de ratones CaV2.1+/+ e incrementaron la frecuencia de potenciales de placa miniatura (MEPPs). Ambos parámetros disminuyeron significativamente al evaluar tejido de animales CaV2.1-/-. Ensayos de inmuno-precipitación y western blot indican que el blanco de los anticuerpos no sería el canal mismo sino una proteína asociada. Estudios de proteómica sugieren a la proteína BASP-1 (proteína ácida soluble de cerebro-1) como un candidato a evaluar en forma más detallada en fututos ensayos. Nuestros resultados adicionan evidencias a favor de la auto-inmunidad como uno de los posibles mecanismos contribuyentes a la patología de ELA. También sugieren que los auto-anticuerpos en el suero de una serie de pacientes interactúan con proteínas cuya presencia en la PNM disminuye cuando los canales de Ca2+ de tipo P/Q se encuentran ausentes.Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is a motoneuron neurodegenerative disease. It is primarily associated with a sporadic form of unknown etiology. Several pieces of evidence favor auto-immunity as a potential contributor to this pathology. To gain understanding concerning possible antigens interacting with IgGs from sporadic ALS patients (ALS-IgGs), we studied immuno-reactivity against the neuromuscular junction (NMJ) of mice with and without the pore-forming subunit of the P/Q-type calcium (Ca2+) channel (CaV2.1). ALS-IgGs showed a strong reactivity against NMJs of WT diaphragms and increased the miniature end-plate potential (MEPP) frequency. Both parameters were significantly diminished when evaluating tissue from CaV2.1-/- animals. Immuno-precipitation and western blot assays indicate that antibody target would not be the channel itself but an associated protein. Proteomic studies suggest BASP-1 (brain acid soluble protein-1) as a candidate to evaluate in more detail in future assays. Our findings add further evidence supporting auto-immunity as one of the possible mechanisms contributing to ALS pathology. They also suggest that serum auto-antibodies in a subset of ALS patients would interact with NMJ proteins downregulated when P/Q-type Ca2+ channels are absent.Fil:González, Laura Elisabeth. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina