Trx1 y Nrx y su papel en la retina de mamíferos expuesta a hipoxia-isquemia perinatal

Abstract

El metabolismo celular normal implica diferentes formas de regulación que involucran el correcto crecimiento, homeostasis, funciones celulares y muerte celular. Durante las últimas décadas se ha demostrado que la regulación del estado redox juega un rol trascendental en el metabolismo, mientras que a su vez se encuentra bajo la regulación de diversos procesos metabólicos. La superfamilia de las tiorredoxinas está compuesta por diversas proteínas con distintas funciones y con bajo nivel de similitud en sus secuencias. Estas proteínas catalizan la reducción reversible de puentes disulfuro mediante el uso de los residuos de Cys presentes en su sitio activo. Tanto las Trx como las Nrx se encuentran involucradas en procesos de tranferencia de electrones, activación de factores de transcripción, apoptosis, proliferación y diferenciación celular. La baja cantidad de oxigeno y glucosa que llega al SNC, debido a la hipoxiaisquemia (HI) afecta el metabolismo mitocondrial, lo que da comienzo a una cascada excito-oxidativa que resulta en daño al SNC. Luego de la reperfusión comienzan a formarse radicales libres generando un desbalance redox que finalmente llevara a la muerte celular. En el presente trabajo de tesis se han utilizado distintos modelos de HI con el fin de estudiar los cambios que ocurren en la expresión de las Trx y Nrx y como estos pueden afectar distintas funciones en células de la retina de mamíferos. Hemos podido comprobar que la HI y la posterior reoxigenación generan cambios en la expresión de Trx1 y Nrx tanto en retinas provenientes de animales expuestos a HI perinatal como en células del epitelio pigmentario retiniano expuestas a hipoxia-reoxigenación. Por otro lado hemos podido comprobar que Trx1 juega un papel esencial en la viabilidad/proliferación de células del epitelio pigmentario retiniano mientras que el principal papel de Nrx en estas células es el de la diferenciación.

Normal cell metabolism is involved in different regulatory pathways related to cell growth, homeostasis, cell functions and death. During the last decades it has been shown that redox state regulation plays a key role in metabolism, while it is itself under the regulation of different metabolic processes. The thioredoxin superfamily includes several proteins with diverse functions and with low sequence identity. These proteins catalyze the reversible reduction of disulfide bonds using the Cys residues in their active sites. Both Trx and Nrx are involved in electron transfer processes, transcription factor activation, apoptosis, proliferation and cell differentiation. During hypoxia-ischemia (HI) low concentrations of oxygen and glucose arrive to the CNS affecting mitochondrial metabolism and starting an excito-oxidative cascade that results in damage to the CNS. After reperfusion free radicals are released, producing a redox imbalance that will ultimately lead to cell death. In this thesis we used different HI models in order to study changes in Trx1 and Nrx expression and how these changes may affect different cell functions in the retina. HI and the following reoxigenation produce changes in the expression of Trx1 and Nrx both in retinas from animals exposed to HI as well as in retinal pigmentary epitelial cells. Trx1 plays a key role in viability/proliferation while Nrx’s main role in these cells is related to differentiation.