A Study on the Role of NF-kB Signaling Pathway Members in Regulating Survival Motor Neuron Protein level and in the Pathogenesis of Spinal Muscular Atrophy

L’atròfia muscular espinal (AME) és una malaltia neuromuscular causada per mutació o deleció en el gen SMN1, que codifica per la proteïna ubiqua SMN (de l’anglès survival motor neuron). L’AME es caracteritza per atròfia muscular i degeneració de les motoneurones (MN) de la medul·la espinal. Els esde...

Full description

Bibliographic Details
Author: Arumugam, Saravanan
Format: doctoral thesis
Status:Published version
Publication Date:2017
Country:España
Institution:Universitat de Lleida (UdL)
Repository:Repositori Obert UdL
OAI Identifier:oai:repositori.udl.cat:10459.1/64371
Online Access:http://hdl.handle.net/10803/400607
Access Level:Open access
Keyword:Motoneurona
AME
NFkappaB
Motoneuron
SMA
Biologia Cel·lular
616.8
Description
Summary:L’atròfia muscular espinal (AME) és una malaltia neuromuscular causada per mutació o deleció en el gen SMN1, que codifica per la proteïna ubiqua SMN (de l’anglès survival motor neuron). L’AME es caracteritza per atròfia muscular i degeneració de les motoneurones (MN) de la medul·la espinal. Els esdeveniments moleculars que causen la vulnerabilitat específica de les MN amb nivells baixos de proteïna SMN encara no es coneixen. La via de l’NF-κB (nuclear factor-κB) ha destacat recentment ja que sembla jugar un paper cabdal en la supervivència de les MN i en les malalties neurodegeneratives. Els factors de transcripció NF-κB regulen gens relacionats amb molts processos cel·lulars. En aquest treball hem analitzat la capacitat dels membres de la via de l’NF-κB de regular la proteïna Smn i el seu possible rol en la patogènesi de l’AME. L’activació de la via de l’NF-κB està associada a la fosforilació de l’IKKα/IKKβ i la translocació nuclear del factor RelA/p50 (via canònica) o la fosforilació de l’homodímer d’IKKα i la translocació nuclear del factor RelB/p52 (via no canònica). La inhibició de diferents membres d’aquestes vies (tant la canònica com la no canònica) usant la metodologia de transducció amb lentivirus amb shRNA en cultius primaris de MN embrionàries aïllades de ratolí hem demostrat que una reducció selectiva del factor RelA provoca una reducció de la proteïna Smn, mentre que una reducció del factor RelB no té cap efecte en els nivells de l’Smn. En el nostre model cel·lular, la reducció dels nivells de l’IKKα o l’IKKβ provoca un efecte oposat en l’Smn. Mitjançant la tècnica de la RT-PCR hem observat que la transducció de les MN amb l’shIKKβ provoca un augment dels nivells de l’mRNA de Smn, mentre que la transducció amb l’shIKKα o l’shRelA no modifica l’expressió de Smn. El doble knockdown de l’IKKα i l’IKKβ a les MN mostra una reducció de l’Smn. El knockdown selectiu de l’IKKα o l’IKKβ presenta una reducció de la fosforilació del RelA, es coneix que aquesta fosforilació en permet l’alliberament del seu inhibidor al citosol i en facilita la translocació nuclear. També la proteïna CREB, un dels factors de transcripció coneguts de l’Smn, disminueix amb la transducció de les MN amb els shIKKα o amb l’IKKα i l’IKKβ alhora, així com amb l’shRelA. Ara bé, les motoneurones amb l’shIKKβ mostren una reducció de la fosforilació de RelA però un augment dels nivells de CREB. La transducció de les MN amb l’shCREB disminueix els nivells de l’Smn recolzant el paper regulador de CREB en l’Smn. Hem observat una reducció de l’IKKα, l’IKKβ i de la fosforilació de RelA amb la transducció de les MN amb l’shSmn i en les MN del model murí sever de l’AME. Els nostres resultats mostren l’habilitat de la via canònica de l’NF-κB de regular els nivells de l’Smn i que aquesta via també es troba alterada en les MN deficients en la proteïna Smn. En conjunt, aquestes observacions suggereixen que la via de l’NF-κB pot tenir un rol en la patogènesi i ser, a la vegada, una possible diana terapèutica per l’AME.

Similar Items