6-ohda alters coupled respiration on isolated rat brain mitochondria
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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).
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
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