Implication of TNF superfamily receptors and their functional antagonists in neuronal apoptotic cell death
- Autores: Raffaella Gozzelino
- Directores de la Tesis: Víctor J. Yuste Mateos (dir. tes.), Joan Xavier Comella i Carnicé (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Lleida ( España ) en 2008
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jose Rodriguez Alvarez (presid.), Daniel Sanchis Morales (secret.), Miguel Pereira (voc.), Patricia Boya Tremoleda (voc.), Ramón Trullas Oliva (voc.)
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- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
- English
Lapoptosi pot ser induïda a través de nombrosos estímuls, entre els quals hi ha els receptors de mort. Per induir apoptosi TNFa necessita la participació dinhibidors de la transcripció dARN o de la síntesi proteica, com són ActD i CHX. En aquest estudi demostrem com la citotoxicitat de TNFa en cèl·lules PC12 i en neurones corticals sensibilitzades amb ActD es dóna a través de lactivació de la caspasa iniciadora 8, de la generació de tBid i de la conseqüent activació de les pro-caspases-9 i -3. A més, el tractament amb TNFa/ActD no indueix diferències detectables en lexpressió de proteïnes involucrades en el complex de senyalització de TNFa. Lanàlisi de les principals proteïnes antiapoptòtiques, com són FLIP, IAPs i els membres de la família de Bcl-2, demostra que Bcl-xL endogen és capaç de regular lapoptosi induïda per TNFa, sense afectar lactivació de la via del factor de transcripció NF-?B. La sobreexpressió de Bcl-xL dóna resistència a la mort promoguda per TNFa i ActD, i la reducció dels seus nivells indueix mort cel·lular per mitjà de TNFa, a través de lactivació de JNK. Per confirmar la rellevància de Bcl-xL en el senyal promogut per TNFa, es va avaluar lefecte de la reducció dels nivells basals de proteïnes antiapoptòtiques com Bcl-2, Bcl-xL, Bcl-w i Mcl-1, en el model cel·lular HeLa, on aquestes shi troben expressades de forma fisiològica, contràriament al que passa en les cèl·lules PC12, demostrant que Bcl-xL és la proteïna antiapoptòtica més rellevant en la protecció de la mort induïda per TNFa.
Per altra banda, lapoptosi induïda per TNFa pot ser deguda a lacumulació delevats nivells de hemo lliure. El grup hemo sensibilitza les cèl·lules Hepa a lacció citotòxica de TNFa a través de la inducció destrès oxidatiu, que provoca un dany cel·lular que porta a lactivació de la via de JNK y de pro-caspasa-3. La producció de ROS i el dany induït per estrès oxidatiu, així com la mort induïda per TNFa, conjuntament amb elevats nivells del grup hemo lliure, poden inhibir-se amb lexpressió de proteïnes protectores com HO-1 y H-Ferritina.
Resumen La apoptosis puede ser inducida a través de numerosos estímulos, entre los cuales los receptores de muerte. Para promover la apoptosis, TNFa necesita la colaboración de inhibidores de la trascripción del RNA o de la síntesis proteica, como ActD y CHX. En este estudio demostramos como la citotoxicidad de TNFa en células PC12 y en neuronas corticales sensibilizadas con ActD ocurre a través de la activación de la caspasa iniciadora 8, la generación de tBid y la activación de las pro-caspasas-9 y -3.
Además no se detectan diferencias de expresión, inducidas por TNFa/ActD, de proteínas involucradas en la formación del complejo de señalización de TNFa. El análisis de las principales proteínas antiapoptóticas, como FLIP, IAPs y miembros de la familia de Bcl-2, demuestra que Bcl-xL es la molécula endógena capaz de regular la apoptosis promovida por TNFa, sin afectar la activación de la vía del factor de trascripción NF-?B. La sobre-expresión de Bcl-xL confiere resistencia a la muerte apoptótica mediada por TNFa y ActD, y su disminución forzada es capaz de inducir muerte celular únicamente tratando con TNFa por activación de JNK. Para confirmar la relevancia de Bcl-xL en la señal promovida por TNFa, la represión de proteínas antiapoptóticas como Bcl-2, Bcl-xL, Bcl-w y Mcl-1 ha sido evaluada en el modelo de células HeLa, donde estas se expresan fisiológicamente al contrario que en las células PC12, demostrando que Bcl-xL es la proteína anti-apoptótica más importante en la protección de la muerte inducida por TNFa.
Por otra parte, la apoptosis mediada por TNFa puede ser promovida por la acumulación de elevados niveles del grupo hemo libre. El grupo hemo sensibiliza las células Hepa a la acción citotóxica de la citoquina TNFa a través de la inducción de estrés oxidativo, cuyo daño resulta en la activación de la vía de JNK y de pro-caspasa- 3. La producción de ROS y el daño inducido por estrés oxidativo, así como la muerte inducida por elevados niveles del grupo hemo libre y de TNFa, pueden inhibirse por la sobre-expresión de proteínas protectoras como HO-1 y H-Ferritina.
- English
Apoptotic cell death is triggered by several different stimuli, among which death receptors. To induce apoptosis, TNFa needs the cooperation of RNA transcription or protein synthesis inhibitor, i.e. ActD and CHX. In this study we demonstrate that ActD renders rat PC12 cells and primary mouse cortical neurons susceptible to the cytotoxic effect of TNFa by the activation of the initiator caspase 8, generation of tBid and activation of pro-caspase-9 and -3. Proteins involved in TNFa receptor signaling complex are not affected by TNFa/ActD stimulation. However, the analysis of antiapoptotic proteins, e.g. FLIP, IAPs and Bcl-2 family members, demonstrates that Bcl-xL is the endogenous regulator of neuronal sensitivity to TNFa-induced apoptosis and that it operates in a NF-?B-independent manner. Bcl-xL overexpression completely protects against TNFa/ActD-induced apoptosis, whereas its endogenous decrease sensitizes to TNFa cytotoxic effect promoting JNK-dependent cell death. To point out the relevance of Bcl-xL in TNFa signaling pathway, endogenous decrease of the main anti-apoptotic Bcl-2 family members, e.g. Bcl-2, Bcl-xL, Bcl-w and Mcl-1, was performed in HeLa cell line in which, contrarily to PC12, these proteins are expressed. The results obtained demonstrate that Bcl-xL is the most important Bcl-2-cytoprotective protein in regulating TNFa cytotoxicity.
Moreover, TNFa-induced cell death is promoted by high levels of free heme accumulation. Heme sensitizes Hepa cell line to TNFa-triggered apoptosis enhancing ROS production and ROS-mediated damage. This results in JNK and pro-caspase-3 activation. Oxidative stress-promoted apoptosis induced by heme/TNFa treatment is inhibited by the overexpression of HO-1 and H-Ferritin cytoprotective proteins.
- English
