Ramírez Núñez, Omar. (2017) . Implicación de nucleoporinas y su relación con alteraciones de proteóstasis de TDP-43 secundarias a estrés celular en la fisiopatología de la ELA. Universitat de Lleida. http://hdl.handle.net/10803/671193.

L’esclerosis lateral amiotròfica (ELA) és una malaltia neurodegenerativa caracteritzada per canvis citopatològics en les motoneurones inferiors dels tronc cerebral i de la medul•la espinal, així com en les motoneurones superiors de l’escorça motora. Els pacients que pateixen aquesta patologia experimenten signes i símptomes d’atròfia muscular progressiva secundaria amb debilitat, augment de la fatiga, disfàgia que s’acompanya d’insuficiència respiratòria i la mort. L’ELA es classifica en dos amplies categories cínicament molt similars, l’ELA familiar (ELAf) que s’associa a mutacions en un conjunt de gens i que compren al voltant del 10 % de tots els casos d’ELA, i l’ELA esporàdica (ELAe). Una de les característiques patognomòniques de l’ELA és la formació d’agregats de naturalesa proteica, generalment citoplasmàtics, que es localitzen en les motoneurones. Un dels components majoritaris en aquestes estructures proteiques és la ribonucleoproteïna TDP-43, la qual es troba deslocalitzada en el citoplasma cel•lular, fragmentada i anormalment fosforilada. L’etiopatogènia de la malaltia i els processos pels quals passa la desregulació de TDP-43, son desconeguts a l’actualitat. No obstant, diversos mecanismes moleculars s’han associat amb l’agregació de TDP-43 entre els quals destaquen l’estrès oxidatiu, l’estrès de reticle, la disfunció del flux autofàgic i de l’activitat proteosomal, així com el deteriorament del transport nucleocitosòlic, entre altres. Aquest, al seu torn, pot dependre de la integritat estructural i funcional de l’embolcall nuclear, amb els seus components de membrana i els porus nuclears. En aquesta tesis s’aborda l’estudi de les subunitats proteiques que conformen el porus nuclear, les nucleoporines (NUPs) i la seva alteració com un mecanisme subjacent en l’etiopatogènia de la ELA, contribuint a la deslocalització de proteïnes i la seva potencial agregació, utilitzant TDP-43 com a paradigma. Per això van analitzar els nivells de varis NUPs mitjançant tècniques de immunodetecció en teixits i nuclis aïllats extrets post mortem de pacients d’ELA, així com en un model murí transgènic d’ELAf en varis estadis de la malaltia y en ambdós sexes. A més, es van realitzar estudis de cultiu cel•lular per elucidar els possibles mecanismes que influeixen en la desregulació de TDP-43 mediat per NUPs. En aquest context es va abordar la relació entre estrès cel•lular, TDP-43 i NUPs, per establir la possible influència dels mecanismes d’estrès sobre la distribució de NUPs específiques i la seva relació amb les característiques patològiques de TDP-43. Els resultats demostren canvis en els nivells de NUPs que participen en el reconeixement de proteïnes transportadores, tant en teixits extrets post mortem de pacients d’ELA com en ratolins models de la malaltia. Per altra banda, el silenciament d’una de les NUPs, la NUP107, va provocar un augment dels nivells de TDP-43 i de la seva fosforilació, així com un augment de la formació dels seus agregats citoplasmàtics. A més, això s’associa a una alteració de la resposta autofàgica, evidenciat pel increment de LC3II, p62 i els nivells de ubiquitinització proteica general. De la mateixa manera, l’estrès oxidatiu i l’estrès osmòtic in vitro van provocar un increment de les característiques patològiques de TDP-43 citades anteriorment, augment associat a canvis en l’expressió de NUPs. Aquestes troballes demostren que el deteriorament de les NUPs en el marc de la ELA pot ser un mecanisme contribuent a l’alteració del tràfic intracel•lular, resultant en l’agregació de proteïnes implicades en la neurodegeneració motoneuronal, com TDP-43.