El papel del cobre en la agregación y citoxicidad del péptido beta amiloide

Castillo González, Juan Antonio (2012) El papel del cobre en la agregación y citoxicidad del péptido beta amiloide. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Introducción: La enfermedad de Alzheimer (EA) es un desorden neurodegenerativo progresivo, que representa un factor desgastante tanto a nivel socioeconómico como financiero, ya que está relacionada con el envejecimiento. Esta afección, se caracteriza por la presencia de placas compuestas de fibras del péptido Beta amiloide (Aβ) (placas beta amiloides o seniles) en el hipocampo, una estructura en el cerebro que ayuda a codificar los recuerdos, y en otras áreas de la corteza cerebral necesarias para pensar y para la toma de decisiones. Un hecho relevante en la patología de la EA es la capacidad del péptido Aβ de agregarse desde monómeros con estructuras del tipo “espiral aleatorio” a oligómeros, y finalmente, a fibras amiloides ricas en estructuras del tipo lámina beta que conforman a las placas amiloides, siendo las primeras citotóxicas tanto in vitro como in vivo. Durante mucho tiempo, se consideraron a las fibras amiloides como las responsables de la patología de la EA, pero actualmente, se ha postulado, que los intermediarios de agregación y/o oligómeros son los efectores de la patología de la EA. Por lo cual, resulta de gran interés en el desarrollo de nuevas estrategias de tratamiento de la EA el proceso de formación de oligómeros del péptido Aβ, así como el conocer los factores relevantes para esto. Uno de estos factores es el daño oxidativo provocado por el péptido Aβ que resulta de la oxidación de la Metionina 35; sobre todo la formación del metóxido de Metionina 35 (Met(O) 35) y la reducción de iones metálicos de transición, tales como el ion Cu2+, debido a que ambos poseen la capacidad tanto de favorecer como de inhibir la agregación del péptido Aβ, así como de la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS) citotóxicas. Objetivo: Determinar si la relación del aminoácido metionina 35 del péptido Aβ con los iones de cobre está involucrada en el proceso de agregación y elucidar la estructura funcional de algunos intermediarios. Material y métodos: Se prepararon los péptidos Aβ (1-40) silvestre, Aβ (25-35) y Aβ (1- 40)(Met35Cys), incubándose en presencia y ausencia del ion Cu2+ en períodos de 0,12, 24 ,48 y 72 horas para observar la presencia de agregados mediante el uso de microscopía de birrefringencia de Rojo Congo, Fluorescencia de ThT y Rojo Congo. Se determinaron los pesos moleculares de los oligómeros por medio del uso de geles de Tricina-SDS-PAGE y se evaluaron sus efectos citotóxicos sobre la línea celular C-6 de Glioblastoma de rata. Resultados: Analizando los datos obtenidos se observan resultados positivos en lo que respecta a la presencia de fibras amiloides por parte de los diferentes péptidos Aβ utilizando las técnicas de microscopía. En los geles de Tricina-SDS-PAGE, no se observó ningún tipo de agregado por parte del péptido Aβ (25-35), mientras que los péptidos Aβ (1-40) silvestre y mutante en presencia y ausencia de ion Cu2+, mostraron monómeros con un peso molecular de 4.5kDA; el péptido Aβ (1- 40) mostró un agregado cuyo peso molecular no se pudo determinar debido a que por su alto peso molecular no pudo migrar al gel. En cultivo celular, se encontró que el Aβ (1-40) silvestre a 24 horas de incubación y en presencia del ion Cu2+ es el que posee un marcado efecto citotóxico sobre las células C-6 de Glioblastoma de rata, mientras que su mutante muestra un incremento en el número de células. Conclusión: La presencia de la Metionina 35 así como la del ion Cu2+, juegan un papel primordial en el proceso de agregación y citotoxicidad del péptido Aβ.

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