Alfa-Sinucleína en el Síndrome de Down

• TITULO : Alfa-Sinucleína en el Síndrome de Down
• AUTOR : Ramakrishna N, Meeker H, Brown T y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Novel Epigenetic Regulation of Alpha-Synuclein Expression in Down Syndrome
• CITA : Molecular Neurobiology 53(1):155-162, Ene 2016
• MICRO : La menor expresión de alfa-sinucleína en ratones Ts65Dn, modelo de síndrome de Down, se asocia con menor metilación de islas CpG de su promotor. La exposición a galato de epigalocatequina 3 mejora la metilación y la expresión de este gen solo en estos animales, no en los de control; tampoco afecta la metilación o expresión de KLK6.

Introducción

En personas con síndrome de Down y en Ts65Dn, el modelo en ratones de este trastorno, se observa menor expresión de alfa-sinucleína (SNCA). Previamente, se postuló que esta anomalía puede ser la causa de la menor actividad sináptica y la discapacidad intelectual detectada en esta enfermedad.

En una investigación anterior, los autores evaluaron los patrones de metilación que afectan la expresión de este gen, como los de las islas CpG del promotor proximal, puesto que constituyen un mecanismo epigenético importante relacionado con diversos procesos celulares. La desmetilación del promotor de este gen provoca mayor actividad transcripcional y mayor expresión del gen, como en la enfermedad de Parkinson, además de mayor expresión en la sustancia negra, específicamente.

En el presente estudio se evaluó la metilación en la isla CpG2 del promotor proximal de SNCA y su expresión en individuos con síndrome de Down y controles. En una investigación previa se observó que, en ratones Ts65Dn, la plasticidad neuronal puede ser favorecida con el uso de galato de epigalocatequina 3 (EGCG), pero aún no se estableció el mecanismo por el cual este compuesto cumple esta función, por lo que la expresión de SNCA y la metilación de su promotor se evaluaron luego de la administración de esta sustancia.

Métodos

Se utilizaron anticuerpos monoclonales para marcar SNCA y beta-actina y ratones Ts65Dn con trisomía segmentaria representativa del síndrome de Down, y animales control, de 6 a 20 semanas, expuestos a EGCG durante 10 días. Posteriormente, los animales fueron sacrificados y se tomaron muestras de distintos órganos para la realización de pruebas de inmunohistoquímica o electrofisiología. Además, se utilizaron muestras cerebrales de individuos control y de personas con síndrome de Down, de distintas edades (11 a 55 y 13 a 65 años, respectivamente), de un biobanco en el que se almacenan muestras luego de una mediana de 14 horas luego del fallecimiento del paciente. El estado de metilación del ADN de las cortezas cerebrales se evaluó por pirosecuenciación cuantitativa con bisulfito, con ajuste por edad y sexo, y se realizó la extracción de proteínas y la inmunomarcación mediante métodos estandarizados.

Resultados, discusión y conclusión

En ratones Ts65Dn se detectó menor expresión de SNCA en comparación con los animales control que no recibieron tratamiento con el compuesto (33% menor en aquellos con trisomía en comparación con los diploides; p < 0.0001). Cuando los animales fueron expuestos a EGCG se observó mayor expresión de este gen en los ratones Ts65Dn (p < 0.001), con niveles similares a los de los controles (en los que la expresión se redujo levemente, pero en forma significativa después del tratamiento). En el análisis de metilación se halló significativamente menor metilación en las islas CpG del promotor de SNCA de los ratones Ts65Dn (p < 0.0001) frente a los controles; luego del tratamiento con EGCG, el nivel de metilación aumentó en los primeros (p < 0.5), por lo que se sugirió que este compuesto normaliza el patrón de metilación de los ratones trisómicos, a niveles similares a los de los animales control. Al evaluar la expresión de SNCA y la metilación de su promotor en seres humanos se observó significativamente menor metilación de CpG2 de este gen en los individuos con síndrome de Down, en comparación con los controles (p < 0.0001), con menor expresión de este gen a nivel de la corteza cerebral. Según postularon los investigadores, estos fenómenos están relacionados. Posteriormente, se evaluó el patrón de metilación del promotor del gen KLK6 en ratones Ts65Dn y no se hallaron alteraciones considerables en comparación con los controles, ni diferencias antes y después del uso de EGCG.

El EGCG es una catequina polifenólica, presente en el extracto de té verde, que se ha asociado con diversos beneficios neurológicos, como mejoría cognitiva, posiblemente por la promoción de la transmisión sináptica entre distintos grupos de neuronas, incluso en ratones Ts65Dn. En el presente estudio se detectó que el tratamiento con este compuesto se asocia con mayor expresión de SNCA, posiblemente por modificaciones en el patrón de metilación del promotor de este gen. La administración de EGCG también se relacionó con el aumento significativo de la metilación del promotor en ratones Ts65Dn (en los que era significativamente menor respecto de los controles, con una magnitud similar a la menor expresión del gen), a niveles similares a los de los animales control y en forma sustancialmente diferente de los ratones Ts65Dn, no expuestos al compuesto. El análisis de la metilación del gen KLK6, relacionado con la degradación de SNCA, permitió la validación de los resultados, puesto que no hubo diferencias significativas luego del uso de EGCG. Estos resultados indicaron que la menor metilación del promotor de SNCA se asocia con menor expresión de este gen, a diferencia de los mecanismos tradicionales de regulación epigenética. Según los autores, este hallazgo parece importante para comprender la disrupción de la transcripción cerebral en modelos en animales y seres humanos de síndrome de Down. El EGCG fue capaz de mejorar la metilación y la expresión de SNCA en los animales trisómicos, sin efecto significativo en los de control, probablemente por las alteraciones en la cromatina, presentes en los ratones Ts65Dn, y por mecanismos mediados por las metiltransferasas de ADN o por otras vías directas o indirectas.

Los autores concluyen que la menor expresión de SNCA, presente en ratones Ts65Dn, se asocia con menor metilación de las islas CpG de su promotor, y que la exposición a EGCG se relaciona con mejoría en la metilación y la expresión de este gen solo en estos animales, pero no en los de control; tampoco afecta la metilación o expresión de KLK6.

Especialidad: Neurología