Efectos inducidos por la 6-Efectos inducidos por la 6-hidroxidopamina sobre la cadena de hidroxidopamina sobre la cadena de transporte electrónico mitocondrialtransporte electrónico mitocondrial

Javier Iglesias GonzálezJavier Iglesias GonzálezTFM 2010TFM 2010

Enfermedad de ParkinsonEnfermedad de Parkinson

Se describe en 1817 por James Parkinson como un síndrome motor con síntomas Se describe en 1817 por James Parkinson como un síndrome motor con síntomas iniciales de rigidez y torpeza que degeneran hacia progresivos temblores, acinesia y iniciales de rigidez y torpeza que degeneran hacia progresivos temblores, acinesia y periodos de rigidez. Los marcadores celulares y moleculares característicos de la periodos de rigidez. Los marcadores celulares y moleculares característicos de la enfermedad son la degeneración nigroestriatal, los cuerpos de Lewis y el fallo en el enfermedad son la degeneración nigroestriatal, los cuerpos de Lewis y el fallo en el complejo I mitocondrial.complejo I mitocondrial.

Hipótesis actuales sobre su etiologíaHipótesis actuales sobre su etiología

Origen genéticoOrigen genético

Fallo del sistema Ubiquitin-proteasomaFallo del sistema Ubiquitin-proteasoma

Estrés oxidativoEstrés oxidativo

Posibles vías moleculares para el desarrollo de la EPPosibles vías moleculares para el desarrollo de la EP

Ret

H= ZF + RT ln [H+]i/[ H+]0

La conservación de la energía requiere:La conservación de la energía requiere:

Equilibrio de concentracionesEquilibrio de concentracionesEquilibrio de cargasEquilibrio de cargas

Rutas fundamentales de formación de ROS en mitocondriaRutas fundamentales de formación de ROS en mitocondria

GSHGSHCATCAT HH22O + ½ OO + ½ O22

GSSGGSSG

““GSR”GSR”

““Dehid. Red.”

Dehid. Red.”

6-Hydroxydopamine6-Hydroxydopamine

Equivalentes ReducciónEquivalentes Reducción

HH++HH++HH++

HH++

ADP+PADP+Pii ATPATPOO22 HH22OO

Cit C.Cit C.

CoQCoQCoQCoQ

PTmPTm

OHOH··

FentonFenton

OBJETIVOSOBJETIVOS

1. Caracterizar la población mitocondrial bioquímica y 1. Caracterizar la población mitocondrial bioquímica y estructuralmente.estructuralmente.

2. Determinar el grado de acoplamiento en la respiración 2. Determinar el grado de acoplamiento en la respiración mitocondrial y la capacidad de respuesta del complejo I mitocondrial y la capacidad de respuesta del complejo I ante demandas energéticas.ante demandas energéticas.

3. Analizar la capacidad de la 6-hidroxidopamina para 3. Analizar la capacidad de la 6-hidroxidopamina para alterar el correcto funcionamiento de la cadena de alterar el correcto funcionamiento de la cadena de transporte electrónico (IC50).transporte electrónico (IC50).

4. Determinar la posible acción protectora de la catalasa 4. Determinar la posible acción protectora de la catalasa frente al estrés oxidativo derivado de la autooxidación frente al estrés oxidativo derivado de la autooxidación de la 6-hidroxidopamina.de la 6-hidroxidopamina.

Análisis bioquímico para las diferentes fracciones aisladasAnálisis bioquímico para las diferentes fracciones aisladas

Homogenizado Mitocondrias % RecuperaciónHomogenizado Mitocondrias % Recuperación

LDHLDHaa 1.77±0.21 0.64±0.03 1.77±0.21 0.64±0.03 35.9735.97Cyt. c Ox.Cyt. c Ox.a a 0.033±0.001 0.086±0.0120.033±0.001 0.086±0.012 260.6260.6CSCSa a 0.328±0.047 2.604±0.390.328±0.047 2.604±0.39 793.9793.9Proteínas Proteínas bb 27.5±1.07 3.75±0.4 13.6 27.5±1.07 3.75±0.4 13.6

a Actividad específica de las enzimas analizadas en a Actividad específica de las enzimas analizadas en mol substrato mol substrato ·· min min-1-1 · · mg protmg prot-1-1..b El contenido mitocondrial fue expresado como mg proteína b El contenido mitocondrial fue expresado como mg proteína ·· mL mL-1-1..* Dato obtenido mediante adicción de SDS para valorar la latencia de salida para CS.* Dato obtenido mediante adicción de SDS para valorar la latencia de salida para CS.Todos los resultados fueron obtenidos mediante la realización de tres ensayos en tres días consecutivos (n=9).Todos los resultados fueron obtenidos mediante la realización de tres ensayos en tres días consecutivos (n=9).

Análisis estructural de la población mitocondrialAnálisis estructural de la población mitocondrial

Estudio del sistema de transporte electrónicoEstudio del sistema de transporte electrónico

ControlControl

6-OHDA6-OHDA

6-Hidroxidopamina (nM)

0 500 250 100 50 10

Coe

fici

ente

de

Con

trol

Res

pir

ator

io (

CC

R)

0

1

2

3

4

5

6

Toxicidad de la 6-OHDA en el STEToxicidad de la 6-OHDA en el STE

Estudio de la catalasaEstudio de la catalasa

Unidades de Catalasa (U/mL)

Control 2000 1000 500 250

Coe

fici

ente

de

Con

trol

Res

pir

ator

io (

CC

R)

0

2

4

6

8

ConclusionesConclusiones

1. La 6-hidroxidopamina presenta una clara capacidad para inhibir el 1. La 6-hidroxidopamina presenta una clara capacidad para inhibir el acoplamiento en la respiración mitocondrial con un IC 50 de 300 nM. acoplamiento en la respiración mitocondrial con un IC 50 de 300 nM.

2. La integridad de la organela resulta determinante a la hora de llevar a 2. La integridad de la organela resulta determinante a la hora de llevar a cabo este tipo de estudios por lo que debemos tratar de utilizar métodos cabo este tipo de estudios por lo que debemos tratar de utilizar métodos poco agresivos para su aislamiento.poco agresivos para su aislamiento.

3. La catalasa presenta cierta capacidad a la hora de evitar el daño 3. La catalasa presenta cierta capacidad a la hora de evitar el daño mediado por la 6-hidroxidopamina.mediado por la 6-hidroxidopamina.

4. Los datos sugieren una cierta relevancia en el proceso autoxidativo de 4. Los datos sugieren una cierta relevancia en el proceso autoxidativo de la 6-hidroxidopamina y por lo tanto del estrés oxidativo derivado de ello.la 6-hidroxidopamina y por lo tanto del estrés oxidativo derivado de ello.

Grupo de Investigación en Neuroquímica del Parkinson:

Ramón Soto Otero

Estefanía Méndez Álvarez

Sofía Sánchez Iglesias

Javier Iglesias González

Gracias por su atenciónGracias por su atención