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Activación de COX-2 y muerte neuronal

21/10/2010

Investigadores del Departamento de Biología Molecular de la Universidad Autónoma de Madrid, en colaboración con el Laboratorio de Inmuno-Biología Molecular del Hospital Gregorio Marañón, han estudiado la relación entre la quimiocina CXCL12 y la isoforma COX-2 en astrocitos humanos. Sus resultados fueron publicados en la en Journal of Neurochemistry.

La inflamación es una respuesta inespecífica frente a agresiones externas y está mediada por agentes inflamatorios. Aunque la mayoría de estos mediadores tienen relativamente poco efecto sobre el sistema nervioso central (SNC) sano, expresándose a nivel bajo o prácticamente indetectable, se inducen rápidamente en respuesta a un daño o infección. Además, se ha descrito que la inflamación del SNC contribuye al desarrollo de numerosas alteraciones degenerativas agudas y crónicas, y a enfermedades de naturaleza psiquiátrica.

Así, en los últimos años, numerosos trabajos de investigación han estudiado los mecanismos neuroinflamatorios que aceleran la progresión de las enfermedades neurodegenerativas. El efecto de estos mediadores sobre una determinada población de células cerebrales, denominada células gliales, es especialmente importante ya que este tipo celular contribuye a la respuesta inflamatoria local, produciendo sustancias tóxicas que de manera indirecta perjudican la funcionalidad y viabilidad de las neuronas.

Las quimiocinas son proteínas pequeñas implicadas en la regulación del tráfico, migración, proliferación y diferenciación de células sanguíneas durante la respuesta inmune. La quimiocina CXCL12 se expresa ampliamente en cerebro donde participa en el mantenimiento de un ambiente estable y constante que permita la coordinación de la actividad neuronal e inmune. Su expresión puede aumentar en condiciones patológicas como la demencia asociada al VIH, tumores cerebrales, isquemia y neuroinflamación. Las prostaglandinas, que son producidas por la acción de las ciclooxigenasas (COX), se encuentran entre los mediadores inflamatorios más importantes. Existen dos isoformas (COX-1 y COX-2) que difieren en términos de genética, bioquímica y función. COX-1 es constitutiva en muchos órganos, mientras que COX-2 generalmente es inducible por varios estímulos asociados con activación celular e inflamación.

Investigadores del Departamento de Biología Molecular de la Universidad Autónoma de Madrid, en colaboración con el Laboratorio de Inmuno-Biología Molecular del Hospital Gregorio Marañón, han estudiado la relación entre la quimiocina CXCL12 y la isoforma COX-2 en astrocitos humanos. Así, en un trabajo recientemente publicado en Journal of Neurochemistry, estos investigadores han revelado que la exposición de astrocitos humanos a CXCL12 produce la activación del factor de transcripción NF-B y de la proteína COX-2. Los autores del trabajo han demostrado también que los astrocitos estimulados secretan al medio extracelular prostaglandina E2 (PGE2) y que la inhibición de la COX-2 reduce la muerte neuronal indirecta causada por el aumento de esta prostaglandina.

Estos resultados sugieren una nueva conexión entre la señalización a través del receptor de CXCL12, CXCR4, y la producción de PGE2 en estas células, pudiendo tener implicaciones tanto en el desarrollo del SNC como en los procesos inflamatorios que ocurren tras una infección o un daño cerebral.
Finalmente, el estudio propone a la COX-2 y a sus inhibidores como objeto de futuros enfoques en cuanto al tratamiento de enfermedades neurológicas ya que los datos presentados en este trabajo demuestran su participación en la propagación de la respuesta inflamatoria y la lesión neuronal.

Datos bibliográficos:
Nuclear factor-B activation regulates Cyclooxygenase-2 induction in human astrocytes in response to CXCL12: Role in neuronal toxicity. Susana Álvarez, Almudena Blanco, Manuel Fresno y Mª Ángeles Muñoz-Fernández. En: “J Neurochem”. 2010 May 1;113(3):772-83.

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