Evaluación del transporte intracelular con sondas fluorescentes en modelos de enfermedades neurodegenerativas

El transporte axonal deficiente causado por la alteración de la dinámica de los microtúbulos (MT) es una característica común de muchas enfermedades neurodegenerativas, incluidas las tauopatías como la enfermedad de Alzheimer (1). En los trastornos mencionados, el progreso de los motores celulares se ve obstaculizado por agregados de proteínas que probablemente contribuyen a la pérdida de función que da lugar a un tráfico axonal aberrante.

Nuestro trabajo se centra en el desarrollo y evaluación de sondas peptídicas que se unen específicamente a proteínas motoras, kinesina I y dineína citosólica, como herramienta para evaluar potenciales fármacos neuroprotectores, incluyendo fármacos dirigidos contra el citoesqueleto (2, 3). Para ello, hemos diseñado sondas específicas para monitorizar el movimiento de los motores celulares mencionados en células vivas basadas en péptidos marcados fluorescentemente utilizando Quantum Dots y Cy5 como fluoróforos principales. También se han explorado los mecanismos de entrada en la célula para alcanzar el citosol con el fin de determinar la técnica de permeabilidad intracelular más eficiente.

Figura 1. Células SHSY5Y y sondas peptídicas fluorescentes

Además, hemos aplicado nuestro enfoque a diferentes modelos de enfermedades neurodegenerativas utilizando toxinas conocidas por simular estas in vivo. Compuestos como el ácido okadaico y el ácido etacrínico se emplean para imitar el estado fisiopatológico de determinadas proteínas involucradas en la enfermedad de Alzheimer (4) y ELA (5) respectivamente. La 6 hidroxidopamina (6) imita el estado de estrés oxidativo, neurodegeneración y neuroinflamación característicos de la enfermedad de Parkinson. Hemos medido el movimiento de ambas proteínas en células pretratadas con fármacos conocidos para cada enfermedad (TDZD8, IGS2.7, S14) y lo hemos comparado con células no tratadas.