Análisis del efecto del gen DJ-1 frente a C2-Ceramida, 6-Hidroxidopamina y rotenona y su relación con la vía PI3K/AKT en un modelo de neuronas mesencefálicas

Abstract

La enfermedad de Parkinson (EP) es un desorden neurodegenerativo caracterizado por pérdida progresiva de neuronas dopaminérgicas de la sustancia nigra y acumulación de cuerpos de Lewy. Recientemente, varios genes han sido asociados con esta enfermedad, sin embargo su fisiopatología no es clara y los modelos celulares podrían consolidarse como una herramienta importante para validar la genómica funcional, así como las vías de señalización en las cuales éstos participan y sus efectos en la homeóstasis mitocondrial. Respecto, al gen DJ-1 su función no es clara, aunque se ha sugerido que es neuroprotector frente a la acción neurotóxica. Nosotros simulamos en un modelo de neuronas catecolaminérgicas de origen mesencefálico murino (CAD) el efecto fisiológico de la proteína DJ-1 silvestre humana (DJ-WT) frente a C2-ceramida, 6-hidroxidopamina (6-OHDA) y rotenona e investigamos su relación con la vía de supervivencia neuronal PI3K/AKT. Demostramos que estas neurotoxinas inducen muerte celular con un efecto dosis-tiempo dependiente e inhibición de la vía PI3K/AKT. Posteriormente, se transfectaron células CAD de manera transitoria con el propósito de sobreexpresar DJ-WT. Los resultados por western blot sugieren que DJ-1 es capaz de potenciar la vía PI3K/AKT por aumento de p-AKT(Ser 473) y que las células transfectadas con DJ-1-WT mantienen un mayor nivel de p-AKT(Ser473) frente a la acción de 6-OHDA y C2-ceramida en comparación con las células transfectadas con el vector vacio. No se presentaron diferencias cuando las células fueron tratadas con rotenona. En conclusión, DJ-1 podría sugerirse como blanco terapéutico en la EP porque éste es capaz de potenciar la vía PI3K/AKT en neuronas catecolaminérgicas bajo un contexto neurotóxico. / Abstract. Parkinson’s disease (PD) is a neurodegenerative disorder characterized by progressive lost of dopaminergic neurons and accumulation of Lewy bodies. Recently, several genes have been associated with PD, their physiopathology is not clear yet and the cellular models could consolidate as a valuable tool to validate the functional genomic, as well as the intracellular signaling pathways in which they participate and their effects in the mitochondrial homeostasis. DJ-1’s function is not clear, although it has been suggested that has a possible neuroprotective effect against the action of neurotoxins. We simulated in a model of cathecolaminergic neurons of murine mesencephalic origin (CAD) the physiologic effect of human wild type DJ-1 protein (WT-DJ-1) under C2-ceramide, 6-hidroxidopamine and rotenone and searched on its relationship with the neuronal survival PI3K/AKT pathway. We demonstrated that these neurotoxins induce death cell by dose-time dependent effect and PI3K/AKT pathway inhibition. Subsequently, the transient tansfection of cells CAD was made in order to overexpress WT-DJ-1. The results by western blot suggest that DJ-1 can enhance the PI3K/AKT pathway because transfected cells with WT-DJ-1 present higher level of p-AKT(Ser473) under a neurotoxic challenged with 6-OHDA and C2-ceramide respect to transfected cells with empty vector (EV). However, there are not differences between WT-DJ vs. EV in the levels of p-AKT(Ser473) when the cells are treated with rotenone. In conclusion, DJ-1 could be suggested as therapeutic target for PD because it can enhance the PI3K/AKT pathway front to neurotoxic damage in cathecolaminergic neurons.