Resumen de Estudis fisiopatològics de la degeneració de motoneurones en cultius organotípics de medul·la espinal: requeriments tròfics i neuroprotecció per liti
S'ha establert un sistema de cultiu organotípic de motoneurones (MNs)
madures d'embrió de pollastre del dia embrionari (E) 16. Aquestes MNs, tot i ser
resistents a l'axotomia in vivo, moren en absència d'un suport tròfic exogen,
majoritàriament durant els primers 7 dies in vitro (DIV). Després de testar els efectes
de 15 factors tròfics (FTs) diferents, el GDNF ha resultat ser el FT més potent
promovent la supervivència de les MNs a llarg termini (fins als 28 DIV). A més, la
presència del GDNF al medi de cultiu ha afavorit l'expressió en les MNs dels mRNAs
del seu receptor Ret i del seu coreceptor GFRa1, afavorint la capacitat de resposta
sostinguda de les MNs a aquest FT. En aquest cultiu, s'ha evidenciat que el GDNF és
capaç de promoure la supervivència i la maduració a llarg termini de les MNs a través
de l'activació de la via de la PI3K. El GDNF ha reduït el percentatge de MNs caspasa-3
activa positives que es detecten en absència de FT. Tot i que l'increment de cAMP i
la despolarització amb K+ han permès rescatar les MNs de la mort que té lloc durant
els primers 7 DIV no han resultat ser aproximacions vàlides per afavorir la
supervivència de les MNs a llarg termini. En aquest sistema, l'activació microglial
permanent amb LPS des dels 7 DIV provoca la mort de les MNs en aquests cultius.
Considerant l'excitotoxicitat com la hipòtesi més plausible per explicar
l'afectació selectiva de les MNs en l'ELA, hem assajat l'acció de diversos agonistes de
glutamat sobre els cultius organotípics. En aquest sistema, les MNs mantenen la
vulnerabilitat a les excitotoxines. L'àcid kaínic ha resultat ser l'agonista
glutamatèrgic més potent sobre les MNs actuant a través dels receptors ionotròpics
AMPA/KA. Les MNs també s'han mostrat vulnerables a una inhibició mitocondrial
crònica amb toxines mitocondrials i, en tal situació, degeneren i moren mitjançant
un mecanisme excitotòxic.
Finalment, hem avaluat els possibles efectes antiapoptòtics i antiexcitotòxics
del liti sobre les MNs. El liti administrat in ovo durant l'etapa de la mort celBlular
programada de les MNs (E6-E10) no ha rescatat aquestes neurones de la mort
apoptòtica natural però actua com a agent neuroprotector enfront d'una lesió
excitotòxica amb kainat en el nostre sistema in vitro. Aquest rescat de les MNs de la
mort excitotòxica s'ha acompanyat de la preservació de la ultrastructura
mitocondrial i nuclear de les MNs. No obstant, el liti provoca alteracions estructurals
com l'acúmul de microtúbuls i de neurofilaments fosforilats en els eferoides axonals,
l'increment de dense core vesicles i l'activació de l'autofàgia en les MNs. Hem posat
de manifest que les dianes intracelBlulars del liti implicades en els seus efectes
antiexcitotòxics són l'activació la via de la PI3K, la fosforilació/inhibició de la GSK-3b
i possiblement una modulació diferencial de la fosforilació de les isoformes JNK.
