El atasco ribosomal y las alteraciones polisomales como mecanismo de toxicidad en la enfermedad de Huntington.

• Autores: Eva Martín Solana
• Directores de la Tesis: María del Rosario Fernández Fernández (dir. tes.), José Jesús Fernández Rodríguez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2020
• Idioma: español
• Número de páginas: 98
• Tribunal Calificador de la Tesis: Encarnación Martínez Salas (presid.), Marina Serna Gil (secret.), Cristina Tomás-Zapico (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biociencias Moleculares por la Universidad Autónoma de Madrid
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
      • Biología molecular
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • La enfermedad de Huntington (HD) es una patología hereditaria y neurodegenerativa causada por la expansión de una repetición de tripletes CAG en la secuencia codificante para la proteína huntingtina (Htt). Esta patología conlleva la neurodegeneración selectiva de las neuronas espinosas de tamaño medio (MSSN) presentes en el estriado. Los mecanismos moleculares por los cuales la Htt mutada (mHtt) provoca la neurodegeneración selectiva que tiene lugar en la HD no se conocen. En esta tesis se plantea la hipótesis de que la toxicidad de la mHtt se debe a que la misma provoca un atasco ribosomal al ser traducida. Este atasco podría ser provocado por las peculiaridades de la secuencia de aminoácidos de la Htt, la cual presenta una expansión de poliglutaminas seguido de un dominio rico en prolinas. Esta secuencia podría dificultar su traducción por parte de los ribosomas, perdiendo la capacidad de formar estructuras polisomales eficientes. En esta tesis, mediante la combinación de la tomografía electrónica con protocolos de criopreservación de tejido cerebral hemos observado que en los estriados de modelos animales heterocigotos Q175 la organización ribosomal/polisomal está alterada en edades sintomáticas de la HD. En estos animales los ribosomas/polisomas están más agrupados, sugiriendo la posibilidad de que se esté produciendo un atasco ribosomal. La utilización de técnicas bioquímicas, como los perfiles de sedimentación ribosomal, ha confirmado la existencia de alteraciones en la organización ribosomal/polisomal en los estriados de los modelos de la HD. Además, indican que esta alteración pueda ser debida a un desequilibrio entre las subunidades ribosomales 40S/60S y 80S, más concretamente a un aumento de la subunidad 40S libre. También se ha estudiado, a edades sintomáticas y presintomáticas en el modelo murino de HD la acumulación del factor eIF5A, el cual promueve la formación de enlaces peptídicos entre prolinas. Los resultados sugieren que en condiciones de HD se podría estar dando un fenómeno de atasco ribosomal y que la aparición de síntomas podría coincidir con la incapacidad de resolver dicho atasco. Por último, en este trabajo, los estudios de cotransfección en cultivos celulares han permitido caracterizar el aumento de la tasa de traducción de construcciones que contienen el exón 1 de la huntingtina mutada frente a los que contienen el de la no mutada, y confirmar que la traducción de las formas mutadas se va frenando de forma progresiva y simultánea a la aparición de agregados de la proteína mutante. El análisis de gradientes de sedimentación polisomales muestra cambios similares a los detectados en los extractos de estriado reafirmando que las alteraciones estructurales y moleculares en la maquinaria de traducción son una consecuencia directa de la traducción de la mHtt. Esta tesis abre una interesante vía de investigación sobre la relación entre la mHtt y la traducción que puede ayudar a esclarecer los mecanismos moleculares de esta devastadora enfermedad