Tesis doctoral de Lidia García Bonilla
La isquemia cerebral se procduce por la irrupción del flujo sanguíneo en el cerebro generalmente por parada cardíaca, debido a una hipotensión sistémica severa o por la oclusión de los grandes vasos que irrigan el cerebro. Las consecuencias clínicas de la isquemia cerebran abarcan desde un déficit cognitivo leve, hasta el estado vegetativo persistente por necrosis neocortical. La inhibición de la síntesis de proteínas es uno de los procesos bioquímicos más sensibles a la disminución del flujo sanguíneo y su recuperación durante la reperfusión isquémica, es mucho más lenta en comparación con el restablecimiento de otras alteraciones como el fallo energético y la homeostasis iónica. Además, en las regiones de vulnerabilidad selectiva (p.Ej región ca1 del hipocampo), en las cuales tiene lugar una muerte neuronal denominada «muerte neuronal retrasada», ya que aparece a partir de los 1-3 días de producirse el episodio isquémico, el mecanismo de traducción nunca llega a recuperarse. En los modelos animales con tolerancia a la isquemia inducida por recondiconamiento isquémico (pc1) es interesante que la recuperación del mecanismo de traducción se correlacione con la neuroprotección de estas regiones. Utilizando un modelo de isquemia cerebral transitoria en la rata (modelo de oclusión de los 4 vasos de pulsinelli), hemos realizado un estudio comparativo del mecanismo de traducción y de los factores de iniciación que regulan la actividad traduccional entre animales sin y con tolerancia isquémica (t1). La adquisición de t1 en los animales de experimentación se obtiene mediante la realización de un modelo de pc1, que consiste en inducir una isquemia leve de 5 min seguidos de 2 días de reperfusión antes de producir el episodio de isquemia fetal de 30 min, igual al de los animales sin tolerancia. Hemos observado que la actividad de síntesis de proteínas valorada in vitro a partir de extractos de tejido cerebral isquémico y reperfundido durante 30 min, es más elevada y se acompaña de una tasa de iniciación traduccional superior en animales con t1. El efecto de la tolerancia en la recuperación de la iniciación puede explicarse por la disminución en los niveles de fosforilación del factor elf2alfa a los 30 min de la reperfusión. Por otra parte, hemos encontrado que después de la isquemia letal, los niveles de la proteína represora de el f4e (4e-bp1) en un estado hiperfosforilado, son más altos en los animales con tolerancia. Cuando 4e-bp1 se encuentra hipo- o desfosforilada, se une a elf4e muy eficientemente, lo que previene su asociación con el factor elf4g reprimiendo la iniciación de la traducción. El mayor grado de fosforilación de 4e.Bp1 hallado después del episodio isquémico, podría incrementar la cantidad de elf4e disponible, favoreciendo la formación del complejo elf4f y la síntesis de proteínas. A partir del estudio del patrón de proteolización de la preoteína del cistoesqueleto alfa-espectrina, podemos concluir que la activación de calpaina parece ser la responsable de la degración de elf4g durante el proceso isquémico en las dos regiones de corteza e hipocampo estudiadas y en ambas modelos de isquemia sin y con t1, de manera que el pc1 no protege de la activación calpaínica. Observamos además que la tolerancia a la eisquemia induce la fuerte expresión de los niveles de gadd34, un regulador positivo de la subunidad catalítica de la fosfatasa fisiológica del elf2alfa, pp1c, y que la purificación de pp1c por cromatografía de afinidad, muestra que gadd34 se encuentra más asociada a pp1c a los 30 min de la reperfusión en animales con tolerancia. Estos resultados pueden explicar la defosforilación del elf2alfa y la mejora del mecanismo traduccional a períodos muy tempranos de la reperfusión isquémica, de modo que podría favorecer la traducción de proteínas de supervivencia que proporcionarán la neuroprotección de las regiones cerebrales vulnerables. No se han encontrado grandes diferencias en los parámetros estudiados entre la corteza cerebral y el hpocampo, de manera que los mecanismos implicados en la recuperación de la tracucción a períodos tempranos de la reperfusión isquémica, parecer ser similares en regiones de distinto grado de vulnerabilidad y se asocian con la recuperación del daño del tejido isquémico.
Datos académicos de la tesis doctoral «Regulación de la traducción en la tolerancia a la isquemia cerebral«
- Título de la tesis: Regulación de la traducción en la tolerancia a la isquemia cerebral
- Autor: Lidia García Bonilla
- Universidad: Alcalá
- Fecha de lectura de la tesis: 27/04/2006
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Matilde Salinas Aracil
- Tribunal
- Presidente del tribunal: eduardo Arilla ferreiro
- valérie Petegnief (vocal)
- encarnación Martínez salas (vocal)
- Juan José Berlanga chiquero (vocal)