Estudio de efectos de estímulos inflamatorios periféricos sobre un modelo de enfermedad de Parkinson

Tarelli, Rodolfo

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Disciplina:	biologia
Título:	Estudio de efectos de estímulos inflamatorios periféricos sobre un modelo de enfermedad de Parkinson
Título alternativo:	Study of the effects of peripheral inflammatory stimuli on a model of Parkinson´s disease
Autor:	Tarelli, Rodolfo
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Filiación:	Fundación Instituto Leloir. Laboratorio de Terapias regenerativas y protectoras del sistema nervioso
Publicación en la Web:	2013-08-14
Fecha de defensa:	2013
Fecha en portada:	2013
Grado Obtenido:	Doctorado
Título Obtenido:	Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas
Director:	Pitossi, Fernando Juan
Director Asistente:	Ferrari, Carina Cintia
Consejero:	Galigniana, Mario
Jurado:	Paz, Dante A.; Pasquini, Juana M.; Gatto, Emilia M.
Idioma:	Español
Palabras clave:	ENFERMEDAD DE PARKINSON; ACTIVACION MICROGLIAL; IL-1SS; INFLAMACION; NEURODEGENERACION; GENOMICA FUNCIONALPARKINSON´S DISEASE; MICROGLIAL ACTIVATION; IL-1SS; INFLAMMATION; NEURODEGENERATION; FUNCTIONAL GENOMICS
Tema:	biología/biomedicina biología/fisiología humana
Formato:	PDF
Handle:	http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5355_Tarelli
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n5355_Tarelli.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n5355_Tarelli
Ubicación:	Dep.BIO 005355
Derechos de Acceso:	Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Tarelli, Rodolfo. (2013). Estudio de efectos de estímulos inflamatorios periféricos sobre un modelo de enfermedad de Parkinson. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5355_Tarelli

Resumen:

La Enfermedad de Parkinson (EP) es una de las enfermedades neurodegenerativas de mayor incidencia en personas mayores de 65 años. Es de progresión lenta y su rasgo distintivo es la degeneración neuronal en la región de la sustancia nigra pars compacta (SN). Un hallazgo pato-fisiológico uniformemente observado tanto en modelos animales como en pacientes con EP es que la muerte de las neuronas de la SN se encuentra acompañada por activación de la microglía. Numerosa evidencia apunta a un efecto neurodegenerativo de la microglía activada, sin embargo, también se ha observado que la microglía podría tener efectos neuroprotectores, por ejemplo a través de la secreción de factores neurotróficos. Por lo tanto, el rol funcional de esta activación es aún un tema de amplio debate. En publicaciones previas de nuestro laboratorio hemos descripto una activación microglial atípica en la que la misma se encuentra parcialmente activada o “cebada” como consecuencia de la degeneración neuronal (Depino, Earl et al. 2003). En este estadío de activación atípica, las células son capaces de transcribir citoquinas proinflamatorias pero no de sintetizar la proteína en sí. Este concepto sugiere que una célula en estado cebado requeriría de un segundo estímulo menor al que requeriría una célula en reposo hasta quedar clásicamente activada. En esta tesis, hemos evaluado la hipótesis de que la inflamación pueda exacerbar la neurodegeneración en un modelo animal de EP (inyección de 6OHDA en el cuerpo estriado) con la consiguiente progresión de la enfermedad. Para ello, se procedió a la inyección endovenosa de un estímulo pro-inflamatorio periférico (Adenovector productor de interleuquina 1) a animales previamente denervados con la neurotoxina 6OHDA. El estímulo pro-inflamatorio fue capaz de exacerbar la neurodegeneración en progreso en la SN. Los efectos exacerbantes del estímulo inflamatorio fueron asociados con un aumento en la activación morfológica microglial y expresión de MHC clase II en superficie. Debido a que la patología se presenta en pacientes añosos y a que los cerebros de personas ancianas presentan microglía cebada (Cunningham, Konsman et al. 2002) realizamos el mismo diseño experimental en ratas ancianas. En este modelo, también, el estímulo pro-inflamatorio fue capaz de exacerbar la neurodegeneración presentando la microglía activación morfológica aumentada. Por otro lado, se estudiaron los mecanismos moleculares de la exacerbación de la neurodegeneración sobre un modelo de aumento de la inflamación con un estímulo pro inflamatorio en SN. Mediante la técnica de microarrays buscamos los genes candidatos a ser los responsables de estar participando en la exacerbación de muerte neuronal. Se encontraron genes diferencialmente expresados, cuatro de los cuales fueron validados técnicamente por RT-PCR en tiempo real. Esta tesis provee evidencia de los efectos perjudiciales de la inflamación en la progresión de la EP. Además, propone que las infecciones o inflamaciones podrían ser consideradas como un factor de riesgo en la exacerbación de la neurodegeneración en la EP. Así también, sugiere una asociación entre la activación de la microglía y los efectos neurotóxicos observados en la SN. Finalmente, propone candidatos a mediar estos efectos.

Abstract:

Parkinson's disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease in people over 65. It´s progression is slow and one of its distinctive features is the degeneration of neurons in the substantia nigra pars compacta (SN). A pathophysiological finding uniformly observed in both animal models and in patients with PD is that the death of SN neurons is accompanied by activation of microglia. Numerous evidence suggests a neurodegenerative role for activated microglia; however, microglia has also been shown to have neuroprotective effects. This may be through the secretion of neurotrophic factors. Therefore, the functional role of this activation is still a matter of intense debate. Previous publications from our laboratory have described an atypical microglial activation in which it is partially activated or "primed" as a result of neuronal degeneration (Depino, Earl et al. 2003). At this stage of atypical activation atypical cells are capable of pro-inflammatory cytokine transcription but not synthesis of the protein itself. This concept suggests that a primed microglial cell would require a smaller second stimulus to become classically activated when compared to the stimulus required for a resting microglial cell to achieve this same state. In this thesis, we evaluated the hypothesis that inflammation might exacerbate neurodegeneration in an animal model of PD (6OHDA injection into the striatum) with subsequent disease progression. To achieve this, we proceeded to the intravenous injection of a peripheral pro-inflammatory stimulus (interleukin 1 producing adenoviral vector) to previously denervated animals (with 6OHDA neurotoxin). The proinflammatory stimulus was able to exacerbate ongoing neurodegeneration in the SN. The inflammatory stimulus exacerbating effects were associated with an increased morphological microglial activation and surface expression of MHC class II. As PD is a disease in aging patients, and primed microglia is known to be an present in the elderly brain (Cunningham, Konsman et al. 2002), the same experimental design was carried out in aged rats. In this model, the pro-inflammatory stimulus was able to exacerbate neurodegeneration and morphological microglia activation also increased. In addition, we studied the molecular mechanisms of exacerbation of neurodegeneration on a model of augmented inflammation with a pro-inflammatory stimuli in the SN. Using microarray technology we looked for genes that might be candidates for being involved in the exacerbation of neuronal death. Differentially expressed genes were found, four of which were validated technically by RT-PCR in real time. This thesis provides evidence of the harmful effects of inflammation in the progression of PD. It also proposes that infections or inflammations could be considered as a risk factor in the exacerbation of neurodegeneration in PD. It also, suggests an association between the activation of microglia and the neurotoxic effects observed in the SN. Finally, it proposes candidates to mediate these effects.

Citación:

---------- APA ----------

Tarelli, Rodolfo. (2013). Estudio de efectos de estímulos inflamatorios periféricos sobre un modelo de enfermedad de Parkinson. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5355_Tarelli

---------- CHICAGO ----------

Tarelli, Rodolfo. "Estudio de efectos de estímulos inflamatorios periféricos sobre un modelo de enfermedad de Parkinson". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2013.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n5355_Tarelli

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