Resumen de Nrf2 and rip140 as new therapeutic targets for x-linked adrenoleukodystrophy (x-ald): control of redox/metabolic homeostasis and inflammation
La adrenoleuocodistrofia ligada al cromosoma X (X-ALD) es una enfermedad neurometabólica rara, que se caracteriza por la pérdida de función del transportador peroxisomal ABCD1. Como consecuencia se acumulan ácidos grasos de cadena muy larga, que inducen la producción de especies reactivas de oxígeno en la mitocondria. El cuadro clínico de X-ALD en humanos es variable, desde la insuficiencia adrenal hasta una desmielinización inflamatoria cerebral que suele ser fatal. Los ratones nulos para el gen Abcd1 (ratones Abcd1-) desarrollan una degeneración axonal de aparición tardía en la médula espinal, además de presentar incapacidad locomotora, un fenotipo similar al más común en humanos, la adrenomieloneuropatía (AMN). El estrés oxidativo y la disfunción mitocondrial son unas características claves de X-ALD, tanto en el modelo de ratón como en humanos. En esta tesis, hemos decidido explorar nuevas dianas terapéuticas que contribuyan a una mejor comprensión de la fisiopatología de esta enfermedad, basándonos en el conocimiento existente sobre estas alteraciones en X-ALD. En primer lugar, estudiamos el factor nuclear NRF2 (nuclear factor, erythroid-derived 2, like 2; también NFE2L2) en los modelos animales de X-ALD (ratones Abcd1- y Abcd1-/Abcd2-/-) y en fibroblastos de pacientes con X-ALD y sujetos sanos. Así, identificamos que NRF2, el regulador maestro de la respuesta antioxidante endógena, así como sus genes diana, están inhibidos en X-ALD, debido a una actividad aberrante del eje AKT/GSK-3β. Además, inhibidores de GSK-3β reactivaron la respuesta frente al estrés oxidativo dependiente de NRF2, que estaba bloqueada en los fibroblastos de pacientes con X-ALD (Capítulo I). En el segundo estudio, pretendemos determinar el papel de RIP140 (receptor interacting protein 140) en la fisiopatología de X-ALD. RIP140 es un coregulador transcripcional esencial para la homeostasis metabólica y la respuesta inflamatoria. Para lograr este objetivo, primero estudiamos RIP140 en los ratones Abcd1-, en cultivos organotípicos de láminas de médula espinal (OSCSC) de ratón, y en sustancia blanca cerebral de apariencia normal (NAWM) de pacientes X-ALD. De este modo, encontramos una inducción mediada por estrés oxidativo de RIP140 en la médula espinal y en OSCSC de los ratones Abcd1-, además de una activación de RIP140 en NAWM de pacientes con ALD cerebral infantil (ccALD) (Capítulo II). Por último, investigamos el potencial terapéutico de estas vías para tratar X-ALD, mediante la administración en la dieta de dimetil fumarato, un activador de NRF2 aprobado por la FDA, a los ratones X-ALD (Capítulo I); y a través de la deleción del gen Rip140 en los ratones X-ALD (Capítulo II). En ambos casos, la intervención terapéutica conllevó una mejora de i) la disfunción mitocondrial, ii) el fallo bioenergético, iii) el daño oxidativo, iv) la alteración del perfil inflamatorio, y sobre todo, detuvo la degeneración axonal y previno las alteraciones en el comportamiento en los ratones X-ALD (Capítulos I y II). En conjunto, estos resultados muestran una disfunción del eje AKT/GSK-3β/NRF2, que controla la respuesta antioxidante endógena, así como apuntan a RIP140 como responsable de la disminuida biogenesis mitocondrial y la inducción de la respuesta pro-inflamatoria que observamos en X-ALD. Finalmente, los resultados derivados de esta tesis doctoral indican que terapias basadas en la activación de NRF2 o la inhibición de RIP140 tienen un valor potencial como estrategias terapéuticas para tratar pacientes con X-ALD u otras enfermedades neurodegenerativas, que compartan como sello distintivo, un fallo en la homeostasis redox, disfunción mitocondrial y neuroinflamación.
