5 Estudiar la implicación de CypB en los mecanismos de activación y transducción de señales de
3. CsA disminuye la dimerización de p75 NTR
Como ya se ha mencionado previamente, a pesar del extenso número de trabajos sobre p75NTR, los
mecanismos de acción por los que actúa no están del todo claros todavía. Cómo los receptores no catalíticos como p75NTR son capaces de regular su
señalización en función de la unión de ligando es un aspecto mucho más complejo de explicar que en el caso de receptores tipo quinasa como los Trk. En este sentido, recientemente se ha descrito que la formación de dímeros del receptor, unidos por puentes disulfuro es un requerimiento necesario para que p75NTR pueda realizar la mayor parte de
sus funciones. Estos dímeros son esenciales en la respuesta a neurotrofinas del receptor y, sin embargo, no parecen afectar a la señalización mediada por otro tipo de ligandos, como MAG. En este trabajo se demuestra que la unión de NGF a la forma dimérica de p75NTR produce cambios
conformacionales en el mismo, que se transmiten al interior celular afectando a la unión de efectores intracelulares, como TRAF o NRIF, constituyendo por lo tanto un elemento central en la señalización neurotrófica de p75NTR (Vilar et al., 2009a).
Debido a la variedad de respuestas de p75NTR que
comprobar si la presencia de esta droga era capaz de afectar a la presencia de esta forma dimerica, descrita como esencial en los mecanismos de activación de p75NTR en respuesta a la unión de
neurotrofinas, sobre todo teniendo en cuenta la capacidad de CypB de interaccionar con PDI, una de las enzimas encargada de la generación de puentes disulfuro en otras proteínas (Horibe et al., 2002).
En las condiciones utilizadas, se apreció que la presencia de CsA provocaba una reducción muy notoria de la presencia en membrana de p75NTR en
forma dimérica, sin que esta disminución sea debida a una menor disponibilidad del receptor en la membrana. De este resultado podrían surgir dos posibilidades. Por un lado, la presencia de CsA podría estar impidiendo la formación de estos dímeros, o bien podría estar perturbando a los dímeros ya formados en la membrana celular.
De las distintas ciclofilinas, el candidato más idóneo para estar afectando a la dimerización de p75NTR es CypB. CypB, se detecta de manera
conjunta con p75NTR en diversos tipos celulares,
como aquí ha sido demostrado, y lo hace en compartimentos intracelulares. El receptor p75NTR,
como proteína transmembrana, se sintetiza en retículo endoplasmático, para posteriormente pasar a la red Trans-Golgi, donde se glicosila. Finalmente, va a alcanzar la membrana plasmática donde será capaz de unir sus ligandos, que se unen por su lado extracelular. CypB ha sido descrito asociado a estructuras de retículo/Golgi, por lo que coincide con p75NTR en el espacio. Nuestros
estudios no nos permiten determinar si la interacción entre estos elementos ocurre por el
lado intracelular o extracelular de p75 . A pesar de que haya sido descrita como residente en retículo endoplasmático, que apuntaría a una posible interacción por el lado luminal-extracelular de p75NTR, CypB también ha sido detectada
interaccionando con la proteína vírica NS5B en la cara citoplasmática del RE (Heitman and Cullen, 2005, Watashi et al., 2005). En cualquier caso, la participación de CypB en la formación y/o mantenimiento del puente disulfuro en el dímero de p75NTR es teóricamente igual de posible
independientemente de su localización relativa, ya que el elemento esencial en la dimerización de p75NTR, la cisteína 257, se encuentra en la región intramembrana del receptor, por lo que cualquier interferencia a la formación de los dímeros puede estar relacionada con elementos cercanos a la membrana celular, siendo accesible desde ambas caras de la misma.
La actividad enzimática de CypB y todas sus descripciones como proteína acompañante, o chaperona, durante la transcripción y plegamiento de diversas proteínas, como por ejemplo en el caso del cotransportador de sodio NaDC1 (Bergeron et al., 2011), la convierten en una buena candidata para intervenir en la dimerización del receptor. Como añadido, CypB interacciona con PDI, una chaperona residente en retículo, que cataliza la formación, reducción e isomerización de enlaces disulfuro. Su interacción con CypB parece imprescindible para sus acciones como chaperona, ya que se observa que la unión de CsA inhibe drásticamente dicha acción (Horibe et al., 2002). Así, la cooperación entre CypB y PDI parece esencial para la regulación de la expresión funcional de algunas proteínas. Podría especularse
que la formación del puente disulfuro necesario para la dimerización de p75NTR podría implicar a
PDI, y que su inhibición mediante la unión de CsA y CypB podría estar afectando a la formación de estos dímeros, explicando los resultados obtenidos. Además, la interacción entre PDI y CypB se ha descrito como transitoria, detectándose principalmente en las fases finales de la etapa de translocación de proteínas de secreción (Klappa et al., 1995). Alternativamente, también se ha demostrado recientemente la interacción entre CypB y ERp72, otra isomerasa de puentes
disulfuro del lumen del retículo endoplasmático, que en este caso favorece el plegado y ensamblaje de IgG (Jansen et al., 2012). En definitiva, CypB es capaz de interaccionar con distintas chaperonas con actividad disulfuro isomerasa, constituyendo un posible nexo de unión con la formación de dímeros de p75NTR y, por lo tanto, con su
capacidad para señalizar como receptor de neurotrofinas. Un factor a tener en cuenta es que la perturbación en la formación de dímeros de p75NTR
obtenida en presencia de CsA se aprecia al utilizar pretratamientos de 1h (tiempo más corto utilizado
Figura D-1: Resumen de las principales acciones de CsA sobre la señalización de p75NTR. La activación de p75NTR por
neurotrofinas, entre otros procesos, va a colaborar activamente con la activación de TrkA en respuesta a NGF, va a ejercer una modulación positiva sobre el proceso de mielinización periférica, y va a regular negativamente la migración de las SCs. Todos estos aspectos se ven alterados por la inhibición de CypB con CsA. Además, CsA modula negativamente la aparición de dímeros de p75NTR. Puesto que la formación de estos dímeros es esencial en la señalización neurotrófica, su modulación puede resultar
en estos ensayos) y que los efectos fisiológicos de CsA sobre la señalización por p75NTR pueden ser
detectados en tiempos de hasta tan sólo 10 min de tratamiento con CsA, lo que indica que la presencia de CsA afecta a la dimerización de una manera relativamente rápida. Por lo tanto, no parecería que la menor presencia de dímeros se deba a alteraciones durante el proceso de síntesis de la proteína. Más bien, las acciones deberán estar ocurriendo en algún punto más cercano a la membrana celular, o bien la presencia de CsA va a afectar a los dímeros ya formados, eliminando o desestabilizando su interacción. Surge, en este caso, la posibilidad de que elementos como PDI, ERp72, o cualquier otra isomerasa de puentes disulfuro intervengan en la estabilidad de los dímeros, más que en su formación.
Finalmente, el hecho de que CypB esté involucrada en el proceso de dimerización de p75NTR y que este fenómeno pueda ser alterado
farmacológicamente con CsA, nos debería permitir el deducir que esta ciclofilina podría estar involucrada en todos aquellos procesos en los que se ha descrito que la dimerización de p75NTR es
esencial para su correcto funcionamiento (como puede ser en la regulación del proceso de muerte por apoptosis en diferentes tipos celulares) y que, por el contrario, no debiera participar en aquellos procesos neurotrofina-independientes (como la señalización MAG-dependiente mediada por el complejo p75NTR/NgR/Lingo-1) de acuerdo a lo
descrito (Vilar et al., 2009a, Vilar et al., 2009b).
4. Implicaciones fisiopatológicas y clínicas de la