Tesis doctoral de Estefania De Munck Garcia
El l-bmaa es un aminoácido altamente neurotóxico que ha sido relacionado con la aparición de la esclerosis lateral amiotrófica (ela) esporádica, por lo que el estudio de sus mecanismos de neurotoxicidad ha cobrado gran relevancia.El l-bmaa atraviesa la barrera hematoencefálica y se incorpora erróneamente a las proteínas, creando un reservorio neurotóxico dentro del sistema nervioso central que se va liberando con el metabolismo proteico. Además, reacciona con el dióxido de carbono formando un aducto carbamilado que presenta una gran similitud estructural con el glutamato y actúa sobre los receptores de glutamato, siendo el principal responsable de la actividad excitotóxica del l-bmaa.La ela es una enfermedad neurodegenerativa caracterizada por una parálisis muscular progresiva debida a la degeneración de las neuronas motoras, que sufren eventos anómalos como la formación de agregados proteicos, la alteración de la autofagia, el estrés del retículo endoplásmico, la disfunción mitocondrial y el fallo sináptico.Sus marcadores moleculares han cobrado gran relevancia: la alteración de los niveles de gsk3 ha sido relacionada con varias enfermedades neurodegenerativas; tdp-43 es el principal componente de las inclusiones ubiquitina-positivas encontradas en el cerebro de pacientes con ela.A pesar de que la mayoría de los casos de ela son de etiología esporádica, hasta el momento los únicos modelos animales aceptados para su estudio están basados en las mutaciones genéticas de la ela familiar.Objetivodesarrollo de un modelo in vivo de ela esporádica en ratas mediante la administración de l-bmaa.Resultados y discusiónel tratamiento más adecuado con l-bmaa para la aparición de los efectos neurológicos es con dosis i.P. De 300 mg/kg/día durante 5 días consecutivos en ratas de 21 días de edad. éste no altera el desarrollo físico de los animales, aunque incrementa el estrés oxidativo en hígado y riñón. Los efectos neurológicos evolucionan en una fase inicial rápida, seguida de una fase más lenta y progresiva.Los animales tratados con l-bmaa presentan una serie de características similares a las que presentan los pacientes de ela: fallos en la coordinación y el control motor, disminución del volumen muscular, adelgazamiento selectivo de la corteza motora, agrandamiento de los ventrículos laterales, hiperintensidad marcada en las imágenes de resonancia magnética en determinados núcleos bulbares implicados en la deglución, alteración del n-acetilaspartato y sus cocientes relacionados, y alteración en los niveles de los neurotransmisores glutamato, gaba y taurina.El tratamiento con l-bmaa causa daños en el retículo endoplásmico, el aparato de golgi y las mitocondrias. Estos daños desencadenan procesos autofágicos, señalados por el incremento de lc3 y de p-mtor, y la muerte celular por apoptosis, indicada por la presencia de caspasa-3 activada en la médula espinal lumbar.Los marcadores moleculares también se ven alterados: existe un incremento de los niveles de gsk3íY, total y fosforilada, y se han detectado acúmulos de tdp-43 ubiquitinados, una de las principales características de la ela.Finalmente, se comprobó la efectividad del modelo para el ensayo de moléculas terapéuticas mediante el tratamiento con el inhibidor de gsk3 vp2.51. Se consiguió la recuperación de los síntomas neurológicos de los animales tratados con l-bmaa y se evitó la activación de los procesos autofágicos, tratando a los animales con vp2.51 desde el día 1 después del tratamiento con l-bmaa.Conclusiones:este estudio revela que las ratas tratadas con l-bmaa presentan una serie de características que mimetizan los rasgos fisiopatológicos de la ela, lo que nos lleva a proponer a las ratas tratadas con l-bmaa como un buen modelo experimental animal de ela esporádica. éste puede ser de gran utilidad tanto para conocer los mecanismos fisiopatológicos de la enfermedad como para el estudio de moléculas potencialmente terapéuticas para el tratamiento de la ela.
Datos académicos de la tesis doctoral «Avances en la creación de un modelo experimental de ela esporádica en rata mediante el tratamiento con b-n metilamino-l-alanina (l-bmaa)«
- Título de la tesis: Avances en la creación de un modelo experimental de ela esporádica en rata mediante el tratamiento con b-n metilamino-l-alanina (l-bmaa)
- Autor: Estefania De Munck Garcia
- Universidad: Complutense de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 28/05/2014
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Rosa María Arahuetes Portero
- Tribunal
- Presidente del tribunal: benjamín Fernández ruiz
- Ana Martinez gil (vocal)
- Miguel Gonzalez muñoz (vocal)
- (vocal)