Alteración del metabolismo lipídico en un modelo celular de neuropatía: Ataxia de Friedreich

Abstract

[ES] La mitocondria es un orgánulo con un papel clave en la producción de energía en forma de ATP mediante la respiración mitocondrial. Pero además participa en otros procesos importantes para la célula como es la homeostasis del calcio, la autofagia, la apoptosis y el metabolismo de lípidos entre otros. El metabolismo de lípidos juega un papel importante en el sistema nervioso por sus funciones de membrana y por participar en procesos de señalización. Una alteración en el metabolismo de los ácidos grasos ha sido descrita en diversos procesos neurodegenerativos. La ataxia de Friedreich (FRDA) es una enfermedad neurodegenerativa asociada a una disfunción mitocondrial. En pacientes de FRDA se ha descrito alteraciones en lípidos y lipoproteínas plasmáticas. Tanto en un modelo celular de cardiomiocitos como en un modelo de Drosophila de la enfermedad, se han observado inclusiones lipídicas. Hasta hace poco, no se había explorado el papel de estas inclusiones en el sistema nervioso, pero han ido apareciendo evidencias que relacionan estos elementos con la neurodegeneración. Todos estos hallazgos han llevado a plantear si el metabolismo lipídico podría tener un papel más importante en la fisiopatología de la FRDA. En este trabajo utilizando un línea celular humana de neuroblastoma deficiente de la proteína responsable de la enfermedad, la frataxina, determinaremos la formación de inclusiones lipídicas. Finalmente, analizaremos la expresión de genes involucrados en la lipogénesis para intentar explicar las causas moleculares que subyacen a la formación de estos acúmulos lipídicos.

[EN] The mitochondrion is an organelle with a key role in the production of energy in the form of ATP via the mitochondrial respiration. But it also participates in other important cell processes such as calcium homeostasis, autophagy, apoptosis, and lipid metabolism, among others. Lipid metabolism plays an important role in the nervous system by its membrane functions and by its participation in signaling processes. An alteration in the metabolism of fatty acids has been described in various neurodegenerative processes. Friedreich ataxia (FRDA) is a neurodegenerative disease associated with mitochondrial dysfunction. Alterations in plasma lipids and lipoproteins have been described in FRDA patients. In a cardiomyocytes cellular model as well as in a Drosophila model of this disease, lipid droplets have been observed. Until recently, the role of these inclusions in the nervous system had not been explored, but there has been emerging evidence linking these elements with neurodegeneration. All these findings have led to ask whether lipid metabolism could have an important role in the pathophysiology of FRDA. In this study we use a human neuroblastoma cell line with a deficiency in the protein responsible for the disease, frataxin, in order to determine the formation of lipid droplets. Finally, we analyze the expression of genes involved in lipogenesis to try to explain the molecular causes that underlie the formation of these lipid accumulations.