Tesis doctoral de Silvia García Matas
En esta tesis hemos publicado tres artículos sobre las alteraciones de los astrocitos reactivos en el cerebro durante el envejecimiento y hemos enviado un cuarto artículo sobre la activación de los astrocitos por parte del péptido betamieloide en condiciones prooxidantes. los artículos que constituyen esta tesis son los siguientes: 1-pertusa m, garcía-matas s, rodríguez-farré e, sanfeliu c, cristí²fol r.(2007). Astrocytes aged in vitro show a decreased neuroprotective capacity. J neurochem. 101(3):794-805. 2- pertusa m, garcía-matas s, mammeri h, adell a, rodrigo t, mallet j, cristí²fol r, sarkis c, sanfeliu c.(2008). Expression of gdnf transgene in astrocytes improves cognitive deficits in aged rats. Neurobiol aging 29(9):1366-79. 3- garcía-matas s, gutierrez-cuesta j, coto-montes a, rubio-acero r, díez-vives c, camins a, pallí s m, sanfeliu c, cristí²fol r.(2008). Dysfunction of astrocytes in senescence-accelerated mice samp8 reduces their neuroprotective capacity. Aging cell 7(5):630-40. 4- garcía-matas s, de vera n, ortega a, marimon jm, adell a, planas am, cristí²fol r, sanfeliu c.( 2009). In vitro and in vivo activation of astrocytes by beta amyloid is potentiated by prooxidant agents. Submited to j.Alzheimer dis en el primer artículo, evaluamos la capacidad neuroprotectora de los astrocitos en un modelo experimental de envejecimiento in vitro. Los cambios en el estrés oxidativo, la captación del glutamato y la expresión proteica fueron evaluados en los astrocitos corticales de rata cultivados durante 10 y 90 días in vitro (div). Los astrocitos de rata cultivados 90 div adquieren características de senescencia y activación similares a las observadas en los astrocitos de animales viejos. Los astrocitos de rata cultivados 90 div tienen aumentada la generación de ros y alteradas las defensas antioxidantes lo cual aumenta el estrés oxidativo celular y disminuye la funcionalidad mitocondrial. Estos astrocitos envejecidos tienen una menor capacidad neuroprotectora producida en parte por su estado oxidativo. Los antioxidantes trolox y curcumina pueden mejorar parcialmente su función. Estos resultados indican que los astrocitos pueden perder parcialmente su capacidad neuroprotectora durante el envejecimiento. En el segundo artículo el factor neurotrófico derivado de la línea glial (gdnf) fue probado para observar sus efectos neurotróficos contra la atrofia neuronal que causa déficits cognitivos en la vejez. Las ratas envejecidas fisher 344 con deficiencias en el laberinto de morris recibieron inyecciones intrahipocampales de un vector lentiviral que codifica gdnf humano en los astrocitos o del mismo vector que codifica la proteína fluorescente verde humana como control. El gdnf secretado por los astrocitos mejoró la función de la neurona como se muestra por aumentos locales en la síntesis de los neurotransmisores acetilcolina, dopamina y serotonina. El aprendizaje espacial y la prueba de memoria demostraron un aumento significativo en las capacidades cognitivas debido a la exposición de gdnf, mientras que las ratas control mantuvieron sus resultados al nivel del azar. Estos resultados confirman el amplio espectro de la acción neurotrófica del gdnf y abre nuevas posibilidades al gdnf de terapia génica en enfermedades neurodegenerativas asociadas al envejecimiento como la enfermedad de alzheimer. En el tercer artículo, examinamos cambios en la fosforilación de tau, el estrés oxidativo y la captación de glutamato en los cultivos primarios de astrocitos corticales de ratones neonatos de senescencia acelerada (samp8) y ratones resistentes a la senescencia (samr1). Los astrocitos de los ratones samp8 generan una mayor cantidad de ros que conduce a la oxidación de los lípidos y de las proteínas ocasionando a su vez cambios que se traducen en una menor actividad mitocondrial y una mayor fosforilación de tau. Nuestros resultados indican que las alteraciones en cultivos del astrocitos de los ratones samp8 son similares a ésas detectadas en cerebros enteros de los ratones samp8 de 1-5 meses de edad. Por otra parte, nuestros resultados sugieren que esta preparación in vitro es adecuada para estudiar en este modelo murino el envejecimiento temprano y sus procesos moleculares y celulares. Ambos modelos tanto el del cultivo a largo plazo de astrocitos de rata como el cultivo de astrocitos de ratones samp8 pueden ser válidos para estudiar los procesos de envejecimiento así tanto los astrocitos de rata cultivados 90 div y de ratones samp8 sufren cambios en la captación de glutamato que pueden potenciar la excitotoxicidad neuronal en los procesos neurodegenerativos. Ambos tipos de cultivos de astrocitos pierden parcialmente su capacidad neuroprotectora durante el envejecimiento cerebral que puede contribuir a aumentar el daño neuronal en los procesos neurodegenerativos asociados con la edad. En nuestro último trabajo hemos estudiado los efectos de aíY42 sobre cultivos de astrocitos humanos en presencia o ausencia de los agentes prooxidantes como butionina sulfoximina (bso), un inhibidor de síntesis glutatión y feso4 que libera hierro redox activo. Estas condiciones prooxidantes potenciaron la toxicidad del aíY, que se demostraron por la generación de radicales libres, cambios inflamatorios y apoptosis en los astrocitos humanos. Un tratamiento similar fue ensayado en la rata in vivo. Una mezcla del aíY40 y aíY42 o sólo del aíY42 fue infundida intracerebroventricularmente durante 4 semanas. Otros grupos animales eran simultáneamente infundidos con bso y fe. Un análisis realizado 4 meses más tarde mostró un mayor deterioro cognitivo en el laberinto de agua de morris con el tratamiento de aíY más tratamientos con agentes prooxidantes. Agentes pro-oxidantes también potenciaron la patología del tejido cerebral, así los estudios histológicos mostraron una mayor reactividad glial, depósitos de aíY y daño oxidativo en las neuronas hipocámpicas sensibles a ea. Para avanzar en la comprensión de la ea, resulta pertinente analizar los efectos de aíY en modelos experimentales que imitan los cambios del cerebro relacionadas con la edad.
Datos académicos de la tesis doctoral «Alteraciones de los astrocitos en el envejecimiento y en la enfermedad de alzheimer«
- Título de la tesis: Alteraciones de los astrocitos en el envejecimiento y en la enfermedad de alzheimer
- Autor: Silvia García Matas
- Universidad: Barcelona
- Fecha de lectura de la tesis: 27/11/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Rosa Cristófol Martínez
- Tribunal
- Presidente del tribunal: ramón Trullas oliva
- lydia Giménez llort (vocal)
- (vocal)
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