Evaluación del papel de la telomerasa sobre la activación de los astrocitos

n este estudio se pretende evaluar el papel de la telomerasa en la regulación de la activación de los astrocitos. Los astrocitos son células gliales que tienen diferentes funciones en el sistema nervioso central, por ejemplo, mantienen la homeostasis del pH, iones, fluidos y están involucrados en procesos de transmisión sináptica a través de la liberación de glio-transmisores (glutamato, ATP, adenosina y ácido gamma-aminobutírico). Además, estas células mantienen la integridad de la barrera hematoencefálica y desempeñan un papel importante en el metabolismo cerebral. También liberan factores neurotróficos y juegan un papel clave sobre la regulación de la respuesta inmune. Alteraciones en las funciones astrocitarias puede resultar en diferentes enfermedades que afectan el sistema nervioso central, como algunas enfermedades neurodegenerativas (1). Existen distintos factores de riesgo para enfermedades neurodegenerativas, los cuales incluyen factores genéticos (2), cambios hormonales durante el proceso de envejecimiento (3), la obesidad y el sobrepeso (4). En el 2016, la obesidad y el sobrepeso tuvieron una prevalencia global de aproximadamente el 13% y el 39%, respectivamente, en adultos de 18 años. En Colombia, según la encuesta del estado nutricional del año 2015 (5), la prevalencia de sobrepeso fue de alrededor del 37,7% y la obesidad de 18,7%, aumentando en comparación con la encuesta realizada en el 2010 (6). Por lo que, la obesidad y el sobrepeso constituyen un problema de salud pública en este país y en todo el mundo (7). En modelos animales se ha reportado que dietas ricas en grasa (especialmente grasas saturadas) y la obesidad conducen a la activación de células astrocíticas (8). Durante este proceso de activación se producen cambios moleculares, los cuales involucran un incremento en la respuesta inflamatoria, cambios a nivel morfológico y la expresión de varios genes y proteínas a través de la activación de diferentes vías de señalización como por ejemplo STAT3 y NF-kB (9). Esta activación es inducida como un mecanismo de protección. Sin embargo, la sobreexpresión de citoquinas proinflamatorias y la desregulación de este mecanismo conduce a efectos deletéreos para el sistema nervioso central, debido a que se pueden inducir cambios en procesos sinápticos y muerte neuronal (1, 9). Previamente se ha reportado que el ácido palmítico, un ácido graso usado para estudiar la obesidad en estudios in vitro, incrementa la activación de células astrocitarias mediante la inducción de la expresión de GFAP, y citoquinas como IL-6, IL-1B y TNF (8, 10). En nuestro grupo de investigación nosotros hemos observado que el tratamiento con ácido palmítico induce el incremento de IL6 a través de la proteína telomerasa (Figura 1). La telomerasa es una enzima encargada de mantener la longitud de los telómeros, los cuales son secuencias repetitivas que cubren el final de los cromosomas, protegen y dan estabilidad al genoma. Estudios en modelos in vivo e in vitro han determinado que esta proteína es sobre expresada en células neuronales bajo condiciones de estrés ejerciendo efectos neuroprotectores, ya que reduce la muerte celular y protege la función mitocondrial (11). Sin embargo, en astrocitos aún no se ha explorado muy bien sus posibles acciones y algunos estudios sugieren que podría estar involucrada en su activación. Teniendo en cuenta la anterior información y los resultados preliminares de nuestro grupo de investigación, en este proyecto se plantea evaluar los efectos de la telomerasa sobre la regulación de mecanismos inflamatorios inducidos por el ácido palmítico y la activación de astrocitos. Con este estudio, se pretende dar avances en el conocimiento científico sobre la regulación de mecanismos inflamatorios que conducen a la activación de los astrocitos. Estos resultados permitirán construir estrategias terapéuticas a futuro. Se propone como producto de este trabajo un (1) artículo publicado en revista científica internacional. Figura 1. Datos preliminares sobre el papel de la telomerasa en un modelo astrocitario tratado con ácido palmítico. A. Expresión génica de IL6 y B. Secreción de IL6. ****, Valores de p < 0,0001 al comparar con el tratamiento con ácipo palmítico; ####, Valores de p < 0,0001 al comparar con el control; BIBR, Inhibidor no-competitivo de la telomerasa (2-((E)-3-naphthalen-2-yl-but-2-enoylamino)-benzoic acid). Hipótesis de la investigación Teniendo en cuenta que el ácido palmítico induce activación de astrocitos primarios, y nuestros resultados demuestran que a través de la telomerasa se induce la expresión de IL6, en este estudio nos planteamos que en la activación astrocitaria, la telomerasa desempeña un papel crucial, como regulador del proceso, a través de la expresión de citoquinas pro-inflamatorias.