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SEMINARIO 4 Activación del ciclo Activación del ciclo celular celular asociada a muerte neuronal asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA. iniciada por daño al DNA.

SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

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SEMINARIO 4

Activación del ciclo celular Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronalasociada a muerte neuronaliniciada por daño al DNA.iniciada por daño al DNA.

Page 2: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

CÉLULAS EN PROLIFERACION:CÉLULAS EN PROLIFERACION:

Daño al DNA

Regulación del Ciclo celular

Apoptosis

RELACIÓNRELACIÓN

Page 3: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Neuronas postmitóticas Neuronas postmitóticas terminalmente terminalmente diferenciadasdiferenciadas

Enfermedades neurodegenerativas

Neuronas asociadas a activación del Ciclo celular

Expresión de proteínas relacionadas con el CC.

Inhibición de esas proteínas tenía efectos neuroprotectores.

Indices mitóticos elevadosTanto in vivo como in vitro las neuronas comprometidas a la muerte celular. Capacidad de replicar su DNA.

DAÑO DNAAPOPTOSIS

Page 4: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Neuronas postmitóticas Neuronas postmitóticas terminalmente terminalmente diferenciadasdiferenciadas

DAÑO DNA Mayor sensibilidad

Deficiencia en la reparación de DNA

Page 5: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Daño al DNA

Regulación del Ciclo celular

Apoptosis

RELACIÓN ??RELACIÓN ??

Neuronas postmitóticas Neuronas postmitóticas terminalmente terminalmente diferenciadasdiferenciadas

Page 6: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

HIPOTESIS:HIPOTESIS:

La activación del ciclo celular, es un componente importante

de la respuesta al daño de DNA, en neuronas postmitóticas

terminalmente diferenciadas

Agentes genotoxicosReentrada

alCC

APOPTOSIS

Page 7: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

HIPOTESIS:HIPOTESIS:

La activación del ciclo celular, es un componente importante

de la respuesta al daño de DNA, en neuronas postmitóticas

terminalmente diferenciadas

Agentes NO genotoxicosReentrada

alCC

APOPTOSIS

Page 8: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Cultivos de corteza cerebral de embriones Cultivos de corteza cerebral de embriones de rata en dia de rata en dia 18: 18: > > 99 % de las cëlulas 99 % de las cëlulas expresaban MAP 2 ( especifica de expresaban MAP 2 ( especifica de

neuronas) y GFAP ( celulas de la glia):neuronas) y GFAP ( celulas de la glia):

CITOMETRIA DE FLUJOCITOMETRIA DE FLUJO

Page 9: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Tiempo de cultivo entre Tiempo de cultivo entre 4 y 8 dias: % de 4 y 8 dias: % de celulas en fase S disminuia al 3 % celulas en fase S disminuia al 3 % ( neuroblastos)( neuroblastos)

Page 10: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

AGENTESGENOTOXICOS

•EtoposidoHomocisteinaPeptido β amiloideMetrotexate

AGENTES NOGENOTOXICOS

Estaurosporina

Colchicina

Page 11: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

HIPÓTESIS 1HIPÓTESIS 1

DAÑO EN EL DNA INDUCE LA PRODUCCION Y DAÑO EN EL DNA INDUCE LA PRODUCCION Y ACTIVACION DEL SUPRESOR TUMORAL ACTIVACION DEL SUPRESOR TUMORAL PROTEINA p53PROTEINA p53 EN MUCHOS TIPOS EN MUCHOS TIPOS CELULARES, INCLUIDAS LAS NEURONAS.CELULARES, INCLUIDAS LAS NEURONAS.

Page 12: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

PROTEINA p53PROTEINA p53 : : es el producto de un es el producto de un gen supresor tumoral que cumple un rol gen supresor tumoral que cumple un rol crítico en la respuesta celular al daño del crítico en la respuesta celular al daño del ADN , previniendo así la perpetuación de ADN , previniendo así la perpetuación de las mutaciones u otras anomalías las mutaciones u otras anomalías cromosómicas en las células hijas.cromosómicas en las células hijas.

Sus funciones incluyen: Sus funciones incluyen: • •SENSAR EL ADN DAÑADOSENSAR EL ADN DAÑADO • •CONTROLAR LA PROGRESIÓN DEL CONTROLAR LA PROGRESIÓN DEL

CICLO CELULAR Y LA APOPTOSISCICLO CELULAR Y LA APOPTOSIS • •PARTICIPAR EN LA REPARACIÓN DEL PARTICIPAR EN LA REPARACIÓN DEL

ADN.ADN.

Page 13: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

El daño al ADN aumenta la capacidad de El daño al ADN aumenta la capacidad de p53 de activar genes específicos que p53 de activar genes específicos que ayudan a la célula a superar el daño. ayudan a la célula a superar el daño. Además p53 estimula la producción de Además p53 estimula la producción de enzimas que intervienen en la reparación.enzimas que intervienen en la reparación.

El ciclo se detiene en G1 y G2 hasta que El ciclo se detiene en G1 y G2 hasta que se repara el daño. Si éste es muy extenso, se repara el daño. Si éste es muy extenso, p53 activa la expresión de genes que p53 activa la expresión de genes que conducen a la APOPTOSIS.conducen a la APOPTOSIS.

Page 14: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

HIPÓTESIS 2HIPÓTESIS 2

DAÑO EN EL ADN ACTIVA EL CICLO DAÑO EN EL ADN ACTIVA EL CICLO CELULAR EN NEURONAS, CELULAR EN NEURONAS,

EVIDENCIANDO UN AUMENTO EN LA EVIDENCIANDO UN AUMENTO EN LA

EXPRESION DE EXPRESION DE Cdc25ACdc25A. .

Page 15: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Cdc 25ACdc 25A es un bien es un bien establecido regulador de establecido regulador de la progresión G1-S y la progresión G1-S y marcador de entrada en marcador de entrada en fase S , a través de su fase S , a través de su interacción con el sistema interacción con el sistema ciclina-CDK.ciclina-CDK.

Pertenece a la familia de Pertenece a la familia de fosfatasas que incluyen 3 fosfatasas que incluyen 3 homólogos en mamíferos: homólogos en mamíferos: Cdc25A, B y C . Se expresa Cdc25A, B y C . Se expresa en la fase media de G1 e en la fase media de G1 e induce la entrada en S.induce la entrada en S.

Page 16: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

EXPRESIÓN de p53 y Cdc 25A en neuronas EXPRESIÓN de p53 y Cdc 25A en neuronas tratadas con agentes genotóxicos versus no tratadas con agentes genotóxicos versus no genotóxicosgenotóxicos

A) Expresion de p53 y Cdc25A luego de 14hs de tratamiento con Hom, Aβ, Sts.

P53 Cdc25A Colocalización

Page 17: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

RESULTADO:RESULTADO:

FUERTE EXPRESIÓN FUERTE EXPRESIÓN dede p53 p53 yy

Cdc25A Cdc25A en neuronas corticales en neuronas corticales

expuestas aexpuestas a HOMOCISTEÍNA y Aβ HOMOCISTEÍNA y Aβ

PERO NO A STAUROSPORINA.PERO NO A STAUROSPORINA.

Page 18: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Se confirmó el aumento de Se confirmó el aumento de expresión por expresión por inmunoblotinmunoblot

Se lisaron las células. Las proteínas fueron Se lisaron las células. Las proteínas fueron separadas por tamaños por electroforesis en gel de separadas por tamaños por electroforesis en gel de poliacrilamida y transferidas a una membrana de poliacrilamida y transferidas a una membrana de nitrocelulosa.nitrocelulosa.

La membrana se incubó con Anticuerpos primarios La membrana se incubó con Anticuerpos primarios contra fosfo-p53 , Cdc25A o Actina.contra fosfo-p53 , Cdc25A o Actina.

Las membranas fueron expuestas a un anticuerpo Las membranas fueron expuestas a un anticuerpo secundario conjugado con peroxidasa . Se secundario conjugado con peroxidasa . Se visualizaron bandas inmunorreactivas por visualizaron bandas inmunorreactivas por quimioluminiscencia.quimioluminiscencia.

Se hizo un análisis densitométrico de los blots y se Se hizo un análisis densitométrico de los blots y se expreso la intensidad de la señal corregida contra expreso la intensidad de la señal corregida contra los blots de actina como proporción de la señal de los blots de actina como proporción de la señal de control.control.

Page 19: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Se confirmó el aumento de expresión Se confirmó el aumento de expresión

dede p53 p53 yy Cdc25A Cdc25A porpor INMUNOBLOT INMUNOBLOT

INMUNOBLOT MOSTRANDO NIVELES DE EXPRESIÓN DE p53 y Cdc25A1-Control. 2-St a las 7 hs.3-Hom a las 7 hs. 4-Aβ a las 7 hs.5-St a las 18 hs. 6- Hom a las 18 hs.7- Aβ a las 18hs.

Page 20: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

ConclusionConclusion

LA EXPRESIÓN DE p53 Y Cdc25A EN LA EXPRESIÓN DE p53 Y Cdc25A EN NEURONAS CORTICALES LUEGO DE LA NEURONAS CORTICALES LUEGO DE LA EXPOSICIÓN A HOMOCISTEÍNA Y Aβ EXPOSICIÓN A HOMOCISTEÍNA Y Aβ REFLEJA LA RESPUESTA DE LAS REFLEJA LA RESPUESTA DE LAS NEURONAS AL DAÑO DEL ADN Y LA NEURONAS AL DAÑO DEL ADN Y LA ACTIVACIÓN DEL CICLO CELULAR ACTIVACIÓN DEL CICLO CELULAR RESPECTIVAMENTERESPECTIVAMENTE

Page 21: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Determinación de reentrada al Determinación de reentrada al CC CC y replicación del DNA (Fase S)y replicación del DNA (Fase S)Cultivos de Neuronas Postmitóticas se expusieron a:Cultivos de Neuronas Postmitóticas se expusieron a:

Agentes Agentes GenotóxicosGenotóxicos

Agentes No Agentes No GenotóxicosGenotóxicos

ContrControlol

Etopósido Etopósido 11μμM - 20 hsM - 20 hs

Homocisteína Homocisteína

250 250 μμM - 30 hs M - 30 hs

Metotrexato Metotrexato

20 20 μμM - 30 hsM - 30 hs

AAββ1-42 10 1-42 10 μμM - M - 30 hs30 hs

StaurosporinStaurosporina 2a 2μμM - 24 hsM - 24 hs

Colchicina Colchicina

0,50,5μμM - 24 hsM - 24 hs

Page 22: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Citometría de FlujoCitometría de Flujo

Técnica que permite medir la cantidad de Técnica que permite medir la cantidad de DNA en forma individual en cada célula.DNA en forma individual en cada célula.

Fundamento:Fundamento: Unión al DNA de una Unión al DNA de una sustancia fluorescente. sustancia fluorescente. Medición a través del citómetro Medición a través del citómetro de flujo de la intensidad de la de flujo de la intensidad de la fluorescencia la cual es proporcional a la fluorescencia la cual es proporcional a la cantidad de fluorocromocantidad de fluorocromo, que a su vez, , que a su vez, es proporcional a la cantidad de DNAes proporcional a la cantidad de DNA presente en la célula.presente en la célula.

Page 23: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Fluorocromo: Propidium iodide Fluorocromo: Propidium iodide (PI)(PI)

Fluorocromo intercalante del DNA y RNA Fluorocromo intercalante del DNA y RNA de doble cadena.de doble cadena.

Para medir sólo DNA se debe utilizar Para medir sólo DNA se debe utilizar RNAasa.RNAasa.

Trabajar con células muertas y fijadas.Trabajar con células muertas y fijadas. Excitación en el azul/verde-rojo.Excitación en el azul/verde-rojo.

FijadoFijado RNAasa RNAasa (100 (100

μμg/ml)g/ml)

Tinción con PITinción con PI10 10 μμg/ml 30 min. g/ml 30 min.

en oscuridaden oscuridad

Citometría de Citometría de flujoflujo

Page 24: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Ciclo CelularCiclo Celular

4n

2n

Page 25: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Perfiles típicos de distribución del ciclo Perfiles típicos de distribución del ciclo celular en neuronas corticales de ratcelular en neuronas corticales de ratonesones en cultivos Control, con Etopósido en cultivos Control, con Etopósido yy con con StaurosporinaStaurosporina

Page 26: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Incremento significativo Incremento significativo de neuronas en fase S de neuronas en fase S luego del tratamiento luego del tratamiento con Metotrexato, con Metotrexato, Homocisteína y Homocisteína y Etopósido. Etopósido.

Con Staurosporina y Con Staurosporina y Colchicina los valores Colchicina los valores fueron menores que fueron menores que el control.el control.

Page 27: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

ConclusionesConclusiones

Los agentes genotóxicos inducen Los agentes genotóxicos inducen Replicación del DNA en neuronas Replicación del DNA en neuronas postmitóticas.postmitóticas.

Los agentes apoptóticos no genotóxicos no Los agentes apoptóticos no genotóxicos no inducen esta reentrada al ciclo celular.inducen esta reentrada al ciclo celular.

Se vió que la supresión de las cdks Se vió que la supresión de las cdks produce un efecto neuroprotectivo produce un efecto neuroprotectivo posiblemente por perturbación de la posiblemente por perturbación de la respuesta al daño al DNA y la apoptosis respuesta al daño al DNA y la apoptosis neuronal asociadaneuronal asociada..

Page 28: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Determinación de reentrada al Determinación de reentrada al CC CC

y replicación del DNA (Fasey replicación del DNA (Fase S) S)Cultivos de Neuronas Postmitóticas se expusieron a:Cultivos de Neuronas Postmitóticas se expusieron a:

Agentes Agentes GenotóxicosGenotóxicos

Agentes No Agentes No GenotóxicosGenotóxicos

ControControll

Etopósido Etopósido

11μμM - 20 hsM - 20 hs

Homocisteína Homocisteína

250 250 μμM - 30 hs M - 30 hs

Metotrexato Metotrexato

20 20 μμM - 30 hsM - 30 hs

AAββ1-42 10 1-42 10 μμM - 30 M - 30 hshs

Staurosporina Staurosporina 22μμM - 24 hsM - 24 hs

Colchicina Colchicina

0,50,5μμM - 24 hsM - 24 hs

Page 29: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Citometría de FlujoCitometría de Flujo

Técnica que permite medir la cantidad de Técnica que permite medir la cantidad de DNA en forma individual en cada célula.DNA en forma individual en cada célula.

Fundamento:Fundamento: Unión al DNA de una Unión al DNA de una sustancia fluorescente. sustancia fluorescente. Medición a través del citómetro Medición a través del citómetro de flujo de la intensidad de la de flujo de la intensidad de la fluorescencia la cual es proporcional a la fluorescencia la cual es proporcional a la cantidad de fluorocromocantidad de fluorocromo, que a su vez, , que a su vez, es proporcional a la cantidad de DNAes proporcional a la cantidad de DNA presente en la célula.presente en la célula.

Page 30: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Fluorocromo: Propidium iodide Fluorocromo: Propidium iodide (PI)(PI)

Fluorocromo intercalante del DNA y RNA Fluorocromo intercalante del DNA y RNA de doble cadena.de doble cadena.

Para medir sólo DNA se debe utilizar Para medir sólo DNA se debe utilizar RNAasa.RNAasa.

Trabajar con células muertas y fijadas.Trabajar con células muertas y fijadas. Excitación en el azul/verde-rojo.Excitación en el azul/verde-rojo.

FijadoFijado RNAasa RNAasa (100 (100 μμg/ml)g/ml)

Tinción con PITinción con PI10 10 μμg/ml 30 min. g/ml 30 min.

en oscuridaden oscuridadCitometría de flujoCitometría de flujo

Page 31: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

EXPERIMENTO Nº2

OBJETIVO:

Relacionar la inducción a la progresión del ciclo celular con el

daño en el ADN y la muerte celular

MATERIALES Y MÉTODOS:

Cultivos de células neuronales corticales entre el día 4 y 8

Agentes genotóxicos: Etoposido, homocisteína, metotrexato,

Aβ1-42

Agentes no genotóxicos: colchicina, estaurosporina

Comet assay: cuantificación del daño del ADN

Tinción de Hoechst: cuantificación de la apoptosis

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RESULTADOS

Page 36: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

CONCLUSIONES

AGENTES GENOTÓXICOS

Homocisteína

Metotrexato

Aβ1-42

Etoposido

Daño al ADNApoptosis

AGENTES NO

GENOTOXICOS

Colchicina

Estaurosporina

No daño al ADNApoptosis

Page 37: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

CURVAS CINÉTICAS DE LOS AGENTES UTILIZADOS

A- etoposido 1μM B-Estaurosprina 2μM C-Colchicina 0.5μ

Page 38: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

En que momento del ciclo En que momento del ciclo ocurre la apoptosis?ocurre la apoptosis?

Cultivo de neuronasCultivo de neuronas Exposición al agente en presencia de Exposición al agente en presencia de

BrdUBrdU CosechaCosecha Fijación en etanol 70%Fijación en etanol 70% Tinción multicolorTinción multicolor

Page 39: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Cuantificación simultánea de apoptosis y Cuantificación simultánea de apoptosis y replicaciónreplicación Estrategias experimentales Estrategias experimentales

ReplicaciónReplicación

Exposición a luz UVExposición a luz UV

++Ac antiBRdU-Ac antiBRdU-PHOENIXREDPHOENIXRED

ApoptosisApoptosis

TUNEL: TdT+ BrdUTP-TUNEL: TdT+ BrdUTP-FLUORESCEÍNA FLUORESCEÍNA

Page 40: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Cuantificación de apoptosis y Cuantificación de apoptosis y replicaciónreplicaciónResultados de la citometría de flujoResultados de la citometría de flujo

Porcentaje significativo de replicación ligada a apoptosis

Porcentaje no significativo

Page 41: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

La citometría de flujo provee una La citometría de flujo provee una estimación cuantitativa del DNA en estimación cuantitativa del DNA en cada neurona, demostrando una cada neurona, demostrando una transición de G1 a S en respuesta al transición de G1 a S en respuesta al daño por genotóxicos.daño por genotóxicos.

En estos casos la reentrada al ciclo celular En estos casos la reentrada al ciclo celular y la replicación serían un mecanismo y la replicación serían un mecanismo crítico que conducirían a la apoptosis.crítico que conducirían a la apoptosis.

Page 42: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

ObjetivosObjetivos

Definir la cascada involucrado en Definir la cascada involucrado en respuesta al daño de DNA en neuronas respuesta al daño de DNA en neuronas postmitoticas que resulta en la postmitoticas que resulta en la reentrada al CC.reentrada al CC.

Evaluar el % de neuronas apoptoticas, Evaluar el % de neuronas apoptoticas, % de neuronas en fase S y daño de % de neuronas en fase S y daño de DNA en presencia de ATM inhibido y DNA en presencia de ATM inhibido y ante la intervencion con distintos ante la intervencion con distintos agentes que dañan DNA .agentes que dañan DNA .

Page 43: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

ATMATM

ATM: ATM: Proteína del grupo proteinkinasas Proteína del grupo proteinkinasas PIK3. PIK3.

Las PI3K es una serie de proteínas Las PI3K es una serie de proteínas identificadas en varios organismos, las cuales identificadas en varios organismos, las cuales se encuentran involucradas en diferentes se encuentran involucradas en diferentes checkpoints de la progresión del ciclo celular, checkpoints de la progresión del ciclo celular, respuesta al daño de DNA, en procesos de respuesta al daño de DNA, en procesos de recombinación y mantenimiento de la recombinación y mantenimiento de la estabilidad del genoma.estabilidad del genoma.

Page 44: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

El daño de DNA activa a la El daño de DNA activa a la proteinquinasa ATM, que proteinquinasa ATM, que fosforila a Chk2, para estimular fosforila a Chk2, para estimular asi su actividad quinasaasi su actividad quinasa

La Chk2 activada fosforila a la La Chk2 activada fosforila a la fosfatasa Cdc25A y la marca fosfatasa Cdc25A y la marca para su poliubiquitinización.para su poliubiquitinización.

ATM fosforila a p53 en un sitio ATM fosforila a p53 en un sitio que interfiere con su union a que interfiere con su union a Mdm2, aumentando su Mdm2, aumentando su capacidad de activar la capacidad de activar la transcripción de genes que transcripción de genes que permitan reparar el daño de permitan reparar el daño de DNA ( entre otros p21) DNA ( entre otros p21)

Page 45: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

La supresión de la función de ATM en La supresión de la función de ATM en cultivos de neuronas corticales cultivos de neuronas corticales previene la apoptopsis y activación previene la apoptopsis y activación del ciclo celular inducida por del ciclo celular inducida por etopósido?etopósido?

Page 46: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

La supresion de la función de ATMLa supresion de la función de ATM impide la reentrada en el CC impide la reentrada en el CC inducida por etopósido?inducida por etopósido?

Page 47: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Se sugiere un rol clave de la vía ATM-Se sugiere un rol clave de la vía ATM-Chkd2 en el control en respuesta al daño Chkd2 en el control en respuesta al daño de DNA, conduciendo a la activación del de DNA, conduciendo a la activación del ciclo celular y apoptosis en neuronas ciclo celular y apoptosis en neuronas postmitóticas.postmitóticas.

La inhibición de la función de ATM, tiene La inhibición de la función de ATM, tiene un efecto prtector de la apoptosis un efecto prtector de la apoptosis inducida por etoposido, no siendo asi para inducida por etoposido, no siendo asi para staurosporina.staurosporina.

Page 48: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

ObjetivoObjetivo

Evaluar el % de neuronas apoptóticas Evaluar el % de neuronas apoptóticas ante la intervención con Etop Aante la intervención con Etop Aß y ß y Sts Sts en ratones KO para ATM con respecto en ratones KO para ATM con respecto a ratones WT.a ratones WT.

Page 49: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Ratones knockout

Genotipificación por

metodología de PCR

Page 50: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

La apoptosis inducida por etoposido o Aßen cultivo de neuronas de ratones KO para neuronas fue significativamente menor comparada con los cultivos de ratones WT.

No existieron diferencias en la apoptosisentre los ratones WT y KOante la intervención con Sts.

Page 51: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Objetivo: Determinar el rol en procesos Objetivo: Determinar el rol en procesos neurodegenerativos de la re-entrada al ciclo neurodegenerativos de la re-entrada al ciclo secundaria al daño del DNA, en modelos In vivosecundaria al daño del DNA, en modelos In vivo

Ratón transgénico con sobreexpresión de Ratón transgénico con sobreexpresión de APP (modelo experimental de Alzheimer)APP (modelo experimental de Alzheimer)

En los controles y en los mutantes midieron:En los controles y en los mutantes midieron:

– Concentración APPConcentración APP– Presencia 8 oxodGPresencia 8 oxodG– Actividad enzimática mOGG1Actividad enzimática mOGG1

Page 52: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Las nucleobases y la deoxiribosas son Las nucleobases y la deoxiribosas son factibles de oxidación generando factibles de oxidación generando distintas lesiones: 8 oxodGdistintas lesiones: 8 oxodG

Ogg1

•Pertenece a la superfamilia de Pertenece a la superfamilia de endonucleasas III.endonucleasas III.

•Tiene función glicosilasa y AP Tiene función glicosilasa y AP liasaliasa

•Reconoce 8 oxodG y lo remueve Reconoce 8 oxodG y lo remueve por sistema de Reparación por por sistema de Reparación por Excisión de Bases (simil a una de Excisión de Bases (simil a una de las enzimas del Sistema GO en E. las enzimas del Sistema GO en E. ColiColi )

8 oxodG se encontró en cerebro postmortem en humanos con Alzheimer

Page 53: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA
Page 54: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

Hallaron relación entre el deposito b Amiloide, el Hallaron relación entre el deposito b Amiloide, el aumento de bases con daño oxidativo y la disminución aumento de bases con daño oxidativo y la disminución

de la eficiencia enzimática en la remoción de las de la eficiencia enzimática en la remoción de las mismas (Falla en el sistema de Reparación)mismas (Falla en el sistema de Reparación)

Page 55: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

ConclusionesConclusiones

No se duerman que ya terminamos!!!!No se duerman que ya terminamos!!!!

Page 56: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

ConclusionesConclusiones

En células proliferantes, el daño al DNA En células proliferantes, el daño al DNA resulta en la activación de mecanismos resulta en la activación de mecanismos que detienen el ciclo celular en que detienen el ciclo celular en checkpoints específicos para dar lugar a la checkpoints específicos para dar lugar a la reparación. Sin embargo, si el daño es reparación. Sin embargo, si el daño es demasiado extenso para ser reparado, se demasiado extenso para ser reparado, se activa la apoptosis celular.activa la apoptosis celular.

Page 57: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

ConclusionesConclusiones

En células postmitóticas En células postmitóticas terminalmente diferenciadas como las terminalmente diferenciadas como las neuronas, el daño al DNA induce neuronas, el daño al DNA induce reentrada al ciclo celular pasando por reentrada al ciclo celular pasando por la fase S. la fase S. La reentrada al ciclo celular La reentrada al ciclo celular sería un paso indispensable para la sería un paso indispensable para la activación de la maquinaria de activación de la maquinaria de reparación del DNA.reparación del DNA.

Page 58: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

ConclusionesConclusiones

Otros estudios recientes han demostrado Otros estudios recientes han demostrado que las enzimas involucradas en la que las enzimas involucradas en la reparación del DNA tienen mayor reparación del DNA tienen mayor actividad en las células en proliferación actividad en las células en proliferación que en las diferenciadas.que en las diferenciadas.

Nuclear uracil-DNA glycosilase Nuclear uracil-DNA glycosilase (UNG) mOgg1(UNG) mOgg1

Ku70 Ku70

Page 59: SEMINARIO 4 Activación del ciclo celular asociada a muerte neuronal iniciada por daño al DNA

ConclusionesConclusiones

La reentrada al ciclo celular en neuronas La reentrada al ciclo celular en neuronas diferenciadas puede contribuir a la diferenciadas puede contribuir a la apoptosis de las células con DNA dañado y apoptosis de las células con DNA dañado y no reparado. no reparado.

La reparación del DNA es crítica para el La reparación del DNA es crítica para el SNC, sin embargo, con estos resultados SNC, sin embargo, con estos resultados vemos que las neuronas son más vemos que las neuronas son más vulnerables al daño al DNA que sus vulnerables al daño al DNA que sus precursores.precursores.