Análisis del sistema redox en el efecto neuroprotector de la autofagia. - Duarte Jurado, Ana Patricia (2017)
La enfermedad de Parkinson (EP) es el trastorno de movimiento neurodegenerativo crónico y progresivo más común. Se caracteriza por la pérdida selectiva de neuronas dopaminérgicas en la sustancia nigra, lo que conduce a una deficiencia de dopamina con posterior disfunción motora y cognitiva. Aunque su etiología es aún desconocida, la exposición ambiental a herbicidas incluyendo el paraquat se ha asociado al desarrollo de la EP. Además, la disfunción mitocondrial, el estrés oxidativo (EO) y el deterioro de las vías de degradación de proteínas mediadas por el proteosoma y la autofagia, se han relacionado con la EP. La autofagia es un mecanismo de auto-regulación de las células e implica la degradación de las macromoléculas y orgánulos, los cuales pueden reutilizarse para la supervivencia celular. El deterioro de la autofagia está asociado con la muerte celular y la neurodegeneración. Por lo tanto, quisimos determinar si la inducción de la autofagia puede proteger las neuronas dopaminérgicas de la muerte celular inducida por EO. Se estableció el modelo celular experimental de EP en las células dopaminérgicas SH-SY5Y mediante el uso del herbicida paraquat (PQ), que induce el EO, la disrupción de la autofagia y la muerte celular. El efecto de la autofagia en el EO mediada por PQ se evaluó en el compartimiento citoplásmico con dihidroethidio (DHE) por microscopía de fluorescencia. Hemos observado que el EO inducida por PQ fue significativamente menor cuando se estimuló la autofagia con rapamicina. Las peroxiredoxinas (Prxs) son enzimas antioxidantes que catalizan la reducción de peróxido de hidrógeno (H2O2), peroxinitrito e hidroperóxidos orgánicos. Los entornos altamente oxidativos inducen la hiperoxidación de Prxs, con su posterior inactivación antioxidante. Encontramos que el paraquat induce peroxidación de las Prxs, mientras que la estimulación de la autofagia disminuyó este efecto, lo cual se determinó por inmunofluorescencia y western blot. Para determinar el efecto de la autofagia en la muerte celular inducida por PQ, las vías de apoptosis dependientes de calpaínas y caspasas fueron evaluadas por fluorometría y citometría de flujo, respectivamente. Es importante destacar que la estimulación autofaga inhibió la apoptosis dependiente de calpaínas y caspasas inducida por el paraquat. Nuestros resultados muestran que la estimulación de autofagia tiene un papel protector contra el EO y la apoptosis dependiente de calpaínas y caspasas inducida por paraquat, lo que representa una estrategia prometedora contra la EP.