Análisis de la neurogénesis cortical en el desarrollo cerebral de ratones carentes del receptor de ácido lisofosfatídico LPA1

El ácido lisofosfatídico (LPA) es un fosfolípido sencillo con propiedades de señalización extracelular mediadas por receptores de membrana específicos acoplados a proteínas G. Actualmente se conocen hasta 6 tipos de receptores diferentes para el LPA. El receptor LPA1 se expresa en la zona neurogénica del cerebro en desarrollo, en la zona ventricular (VZ), lo que sugiere su implicación en la neurogénesis. A pesar de los numerosos estudios farmacológicos que han aportado datos de los efectos del LPA en el sistema nervioso central (SNC) utilizando modelos in vitro, no es sino hasta que se dispuso de animales carentes del receptor, cuando se avanzó en el estudio de la función específica del receptor. Los primeros ratones obtenidos que permitían el estudio de pérdida de función del receptor LPA1 mostraron una alta mortalidad perinatal pero abrían una puerta excelente a nuevos estudios de caracterización del SNC en ausencia de vías específicas de señalización por LPA. En el presente trabajo se muestran resultados que demuestran una función destacada del receptor LPA1 en los precursores neuronales corticales durante el desarrollo cerebral, resultantes del análisis de la neurogénesis en una variante, que hemos venido a denominar Málaga, de un ratón nulo para-LPA1. Esta variante surge de forma espontánea durante la expansión de la colonia original y porta un fenotipo con defectos observables en el SNC, a la vez que muestra una viabilidad perinatal casi completa, lo que ha permitido su caracterización. Nuestros resultados muestran alteraciones significativas en la neurogénesis cortical embrionaria, en el patrón proliferativo de la zona ventricular, afectando al tipo de división y la posterior diferenciación, con expresión de marcadores neuronales de forma prematura en la capa cortical y alteración de la expresión de factores de transcripción. Estos defectos de la neurogénesis en ausencia de la vía de señalización por LPA1 se asocian con defectos en el patrón migratorio neuronal, indicativos de alteraciones de tipo estructural y funcional, y que generan, en última instancia, una reducción del grosor de la pared cortical y del número de neuronas en diferentes capas corticales, especialmente las profundas donde se detecta, además, un nivel inusualmente mayor de apoptosis. Los resultados que mostramos en esta memoria reflejan, con ello, la necesidad del receptor LPA1 para el desarrollo normal cerebral y acentúan el importante papel que el modelo de animal nulo para LPA1 de la variedad Málaga ha representado para el estudio de la señalización mediada por este receptor. A la fecha actual, el uso de este ratón ha permitido un avance muy significativo en el campo y sigue siendo objeto de estudio por nuestro grupo de investigación y por diferentes colaboradores a nivel nacional e internacional.

Eventos cardiovasculares en el Lupus eritematoso sistémico. Estudio del registro español Relesser

Objetivos: (1) Estudiar la frecuencia de eventos cardiovasculares (CV) que presentaron los pacientes de una gran cohorte española de lupus eritematoso sistémico (LES) tras el diagnóstico de la enfermedad, y (2) investigar los principales factores de riesgo implicados en la aterosclerosis. Material y métodos: Estudio transversal retrospectivo basado en RELESSER, un registro multicéntrico, nacional de pacientes diagnosticados de LES. Pacientes: sujetos con diagnóstico de LES (criterios ACR 1997), atendidos en 45 servicios de Reumatología españoles. Variables: demográficas, clínicas, factores de riesgo tradicionales y eventos CV. La variable de desenlace fue evento CV que se definió por la presencia de al menos uno de los siguientes tras el diagnóstico de LES: 1) Enfermedad cardiaca isquémica (infarto agudo de miocardio y/o angina por clínica y/o electrocardiograma y/o enzimas y/o coronariografía), 2) accidente cerebrovascular (ACV) basado en un diagnóstico previo o por clínica y/o imagen; y 3) enfermedad arterial periférica por diagnóstico previo o por imagen. Los pacientes con eventos CV previos al diagnóstico de LES se excluyeron del análisis. Protocolo: la información fue recogida a partir de las historias clínicas usando un protocolo específico en una plataforma web y con previo entrenamiento de los investigadores. Análisis estadístico: Descriptivo y comparaciones entre grupos utilizando χ2, T-Student o U Mann-Whitney. Análisis de regresión logística múltiple para analizar los posibles factores de riesgo CV asociados a aterosclerosis. Resultados: Desde el año 2.011 al 2.012, 3.658 pacientes con LES fueron reclutados en RELESSER y solo 9 se excluyeron por insuficiente información sobre eventos CV. De los 3.649 restantes, 374 (10,9%) presentaron al menos un evento CV. Doscientos sesenta y nueve (7,4%) pacientes tuvieron 318 eventos CV tras el diagnóstico de LES. El 86,2% de esos pacientes eran mujeres, mediana [RIQ] de edad de 54,9 años [43,2 ̶ 66,1] y una duración del LES de 212.0 meses [120,8 ̶ 289,0]. La media (DE) de edad al cuando sufrieron el primer evento CV fue 48,6 (17,1) años. Los ACV (5,7%), fueron los eventos más frecuentes seguidos de la cardiopatía isquémica (3,8%) y la enfermedad arterial periférica (2,2%). El análisis multivariante mostró una fuerte asociación (OR [IC 95%]) entre los eventos CV y la edad (1,03 [1,02 ̶ 1,04]), la hipertensión arterial (1,71 [1,20 ̶ 2,44]), el tabaquismo (1,48 [1,06 ̶ 2,07]), la diabetes (2,2 [1,32 ̶ 3,74]), la dislipemia (2.18 [1,54 ̶ 3,09], el lupus neuropsiquiátrico (2,42 [1,56 ̶ 3,75]), la presencia de valvulopatía (2,44[1,34 ̶ 4,26]), serositis (1,54 [1,09 ̶ 2.18]), anticuerpos antifosfolípidos (1,57 [1,13 ̶ 2,17]), disminución del complemento (1,81 [1,12 ̶ 2,93]) y la toma de azatioprina (1,47 [1,04 ̶ 2,07]). Conclusiones: Los pacientes con LES presentan una alta prevalencia de enfermedad CV prematura que se asocia con factores de riesgo CV tradicionales y relacionados con el LES. Aunque se necesitan futuros estudios que lo comprueben, nuestro trabajo demuestra, por primera vez, una asociación entre la diabetes y los eventos CV en pacientes con LES.

Structural and functional interaction between polyamine related molecules and biological membranes

Changes induced by PA on nucleic acid (NA) conformation and synthesis is proven to be a major reason for PA essentiality (1-3). However, PA interactions with other polyanions, for instance polyanionic membrane lipid bilayers and glyosaminoglycans have received less attention (3-4). The functional importance of these interactions still is an obscure but interesting area of cell and molecular biology, especially in mammalian cells for which specific PA transport systems are not fully characterized (5). In mammals, activity and turnover of the polyamine (PA) synthesis key enzyme is controlled by a set of proteins: Antizymes (OAZ1-3) and antizyme inhibitors (AZIN1 and 2). It is demonstrated that AOZ modulate polyamine uptake (6), and that PA transport to mitochondria is linked to the respiratory chain state and modulates mitochondrial permeability transition (7). Antizyme expression variants have been located in mitochondria, being proposed as a proapoptotic factor (7-8). AZIN 2 is only expressed in a reduced set of tissues that includes mast cells, where it is associated to mast cell granules membrane (9). This fact, together to the abnormalities observed in bone marrow derived mast cell granules when they are differentiated under restricted PA synthesis conditions (10 and unpublished results), point out to important roles of PA and their related proteins in structure and function of mast cell granules. We will also present novel biophysical results on tripartite interactions of PA that remark the interest of the characterization of PA interactions with lipid bilayers for biomedicine and biotechnology. Thus, the information reported in this paper integrates previously reported information with our still unpublished results, all indicating that PA and their related proteins also are important factors for structure and dynamics of biological membranes and their associated functions essential in human physiology; for instance, solute interchange with the environment (uptake and secretion), oxidative metabolism and apoptosis. The importance of these involved processes for human homeostasis claim for further research efforts. 1. Ruiz-Chica J, Medina MA, Sánchez-Jiménez F and Ramírez FJ (2001) Fourier Transform Raman study of the structural specificities on the interaction between DNA and biogenic polyamines. Biophysical J. 80:443-454. 2. Lightfoot HL, Hall J (2014) Endogenous polyamine function--the RNA perspective. Nucleic Acids Res. 42:11275-11290. 3. Igarashi K, Kashiwagi K (2010) Modulation of cellular function by polyamines. Int J Biochem Cell Biol. 42:39-51. 4. Finger S, Schwieger C, Arouri A, Kerth A, Blume A (2014) Interaction of linear polyamines with negatively charged phospholipids: the effect of polyamine charge distance. Biol Chem. 395:769-778. 5. Poulin R, Casero RA, Soulet D. (2012) Recent advances in the molecular biology of metazoan polyamine transport. Amino Acids. 42:711-723. 6. Kahana C (2009) Regulation of cellular polyamine levels and cellular proliferation by antizyme and antizyme inhibitor. Essays Biochem. 4:47-61. 7. Agostinelli E, Marques MP, Calheiros R, Gil FP, Tempera G, Viceconte N, Battaglia V, Grancara S, Toninello A (2010) Polyamines: fundamental characters in chemistry and biology. Amino Acids 38:393-403. 8. Liu GY, Liao YF, Hsu PC, Chang WH, Hsieh MC, Lin CY, Hour TC, Kao MC, Tsay GJ, Hung HC (2006) Antizyme, a natural ornithine decarboxylase inhibitor, induces apoptosis of haematopoietic cells through mitochondrial membrane depolarization and caspases' cascade. Apoptosis 11:1773-1788. 9. Kanerva K, Lappalainen J, Mäkitie LT, Virolainen S, Kovanen PT, Andersson LC (2009). Expression of antizyme inhibitor 2 in mast cells and role of polyamines as selective regulators of serotonin secretion. PLoS One 31:e6858. 10. García-Faroldi G, Rodríguez CE, Urdiales JL, Pérez-Pomares JM, Dávila JC, Pejler G, Sánchez-Jiménez F, Fajardo I (2010) Polyamines are present in mast cell secretory granules and are important for granule homeostasis. PLoS One 30:e15071.