Caracterización espacio-temporal de la actividad de las proteínas Rho GTPasas durante la toxicidad inducida por β-Amiloide

Abstract

La pérdida sináptica es un factor clave en la disfunción cognitiva asociada con la enfermedad de Alzheimer (EA). Se sabe que los oligómeros de β-amiloide (Aβ) están relacionados con la alteración de las espinas dendríticas y la plasticidad sináptica, aunque los mecanismos moleculares aún no se conocen por completo. En este contexto las Rho GTPasas, que funcionan como interruptores moleculares, son cruciales para la dinámica de la actina y la estructura de la espina dendrítica. En la mayoría de los estudios que examinan la activación de estas proteínas en la EA, realizan ensayos de extracción bioquímica o utilizan mutantes constitutivamente activos y/o dominantes negativos, herramientas que no permiten resolver dinámicas espacio-temporales de activación. Actualmente se han desarrollado y perfeccionado una gran cantidad de sensores de transferencia de energía por resonancia de Förster (FRET) que permiten mediciones radiométricas con alta precisión espacial y temporal. Adoptando el uso de esta técnica, observamos un patrón de activación espacio-temporal complejo de RhoA y Cdc42 en las neuronas expuestas a los oligómeros. En cuanto a RhoA, se observó una activación temprana a los 5 minutos en espinas dendríticas, seguida de una inactivación marcada a los 30 minutos. En cambio, Cdc42 mostró una activación temprana en las espinas dendríticas a los 5 minutos, que se extendió a toda la dendrita a los 30 minutos y se redujo a la hora. Estos resultados contrastan con estudios previos que han utilizado otras técnicas clásicas. Nuestras observaciones sugieren que los cambios en la actividad de las Rho GTPasas, relacionados con la EA, son más complejos de lo que se suponía, lo que subraya la necesidad de investigar más sobre las vías de señalización que rigen el inicio de la pérdida de espinas dendríticas en el inicio de la EA.