Efecto de la sobrexpresión de RCAN1 en la regulación de las corrientes de calcio activadas por voltaje en una línea celular de corteza cerebral derivada de Ts16 /CTb), un modelo murino del Síndrome de Down

Abstract

El síndrome de Down (SD) es determinado por la presencia de una copia extra del cromosoma 21. Se manifiesta a través de múltiples anomalías, siendo el retardo mental la característica más sobresaliente. La condición resulta en alteraciones en las propiedades eléctricas de membrana en neuronas fetales, idénticas a las encontradas en la trisomía 16 murina (Ts16), un modelo animal del SD. En efecto, neuronas derivadas de ganglio de la raíz dorsal (GRD) exhiben una reducción en la amplitud máxima de corrientes de calcio activadas por voltaje (Ica). inversamente, neuronas en cultivo de hipocampo de Ts16 muestran un aumento en su amplitud. El regulador de Calcineurina 1 (RCAN1) se encuentra presente en el cromosoma 21 humano y 16 murino. Esta proteína inhibe a calcineurina (CaN), la cual posee varios sustratos conocidos, entre otros, los canales de calcio tipo L. Debido a que los animales Ts16 son inviables, nuestro grupo ha establecido líneas celulares inmortalizadas de corteza cerebral provenientes de estos ratones (llamadas CTb) también como de ratones diploides (llamadas CNh). Tal como en SD, RCANI está sobre-expresado en las células CTb. Considerando lo anterior, decidimos explorar las lca en las células CTb y CNh, mediante la técnica de patch clamp en célula entera. Encontramos una corriente de calcio inmadura sensible a nifedipina. La

activación de estas corrientes ocurre a -40 mV en ambos tipos celulares. Las células trisómicas exhibieron un aumento de 2,4 veces en la densidad máxima de lca, un cambio de 15 mV hacia potenciales más despolarizados en la curva de inactivación dependiente de voltaje, y un aumento en el movimiento total de carga de aproximadamente 2,5 veces. Para elucidar el rol de RCANI sobrexpresado en la condición trisómica, se transfectó con secuencias interferentes específicas para RCANl (knockdown). Este procedimiento llevó la densidad de las lc" a niveles similares a los encontrados en CNh- El cambio en la curva de inactivación dependiente de voltaje en CTb fue revertida a niveles comparables con CNh. También el knockdown de RCANI logró bajar el movimiento total de carga en CTb, sugiriendo una correlación entre el nivel de inactivación y el movimiento de carga. Más aun, la inhibición farmacológica de CaN por Fk-506 en células CNh, produce un aumento en la densidad de 16, incluso por sobre los valores de CTb. Sin embargo, la curva de inactivación dependiente de voltaje en CNh, cambió solo parcialmente hacia potenciales más despolarizados luego de la inhibición de CaN, no alcanzando los valores de las células CTb. Estos resultados muestran un rol de RCAN 1 en la regulación de los canales de calcio activados por voltaje vía regulación de la compuerta de inactivación. Este mecanismo no es totalmente dependiente de CaN. No obstante, esta fosfatasa juega un importante rol en la regulación de estas corrientes regulando a los canales mediante otro mecanismo. Por lo tanto, el knockdown de RCAN I revirtió las alteraciones en Is. descritas en CTb,

sugiriendo que la sobre-expresión de esta proteína altera la conductancia de calcio a través de los canales activados por voltaje, asi comprometiendo funciones neuronales críticas. Los mecanismos regulados por RCAN1 podrían constituir posibles blancos terapéuticos en el SD