Modulación de la función de los receptores GABAA por intermediarios metabólicos redox

Autores
López Pazos, Manuel Ignacio
Año de publicación
2024
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis doctoral
Estado
versión publicada
Colaborador/a o director/a de tesis
Calvo, Daniel Juan
Beltrán González, Andrea Natalia
Descripción
Las especies reactivas de oxígeno (ROS) se asocian generalmente con procesos de plasticidad neuronal, envejecimiento y trastornos neurodegenerativos. Pero también cumplen un importante rol como mensajeros celulares en la señalización redox, modulando la actividad de los receptores de neurotransmisores y canales iónicos. Previamente se reportó que respuestas tónicas mediadas por el receptor GABAAρ1 son moduladas por peróxido de hidrógeno (H2O2) a través de la modificación de grupos tioles en las cisteínas. También se mostró que agentes redox endógenos modulan subtipos de receptores GABAA fásicos, sin embargo los mecanismos de acción subyacentes parecerían ser diversos. En este trabajo se estudiaron los efectos de las ROS sobre la función de varios subtipos de receptores de GABAA. Se expresaron receptores GABAA α1β2, α1β2γ2, α1β3, α1β3δ, α5β3 y α5β3γ2 humanos en oocitos de Xenopus laevis y se registraron electrofisiológicamente las respuestas evocadas por GABA en presencia y ausencia de H2O2. Las respuestas mediadas por receptores GABAA conformados por subunidades αβ y αβδ resultaron potenciadas en presencia de H2O2, mientras que la inclusión de la subunidad γ2 confirió resistencia a la modulación por ROS. Los efectos del H2O2 sobre las respuestas GABAA α1β2 resultaron reversibles, dosis dependiente y voltaje independiente. En presencia de H2O2 la curva concentración - respuesta mostró un desplazamiento hacia la izquierda y un aumento de la respuesta máxima. Ensayos de protección química de sulfhidrilos con un agente alquilante irreversible previno parcialmente la potenciación observada, sugiriendo que el efecto del H2O2 estaría mediado al menos por una de las cisteínas del receptor.
Reactive oxygen species (ROS) were involved in neuronal signaling and plasticity in normal physiology, aging and neurodegenerative disorders. Besides, GABAergic neurotransmission is sensitive to redox agents, including ROS. We previously reported the modulation of tonic responses mediated by GABAAρ1 receptors by hydrogen peroxide (H2O2) through thiol modification of cysteines. We also showed that endogenous redox agents modulate phasic GABAA receptor subtypes, but diverse molecular mechanisms of action appear to underlie these effects. In this work, the effects of ROS on the function of various GABAA receptor subtypes were studied. Human α1β2, α1β2γ2, α1β3, α1β3δ, α5β3 and α5β3γ2 GABAA receptors are expressed in Xenopus laevis oocytes and GABA-evoked responses in the presence and absence of H2O2 are recorded electrophysiologically. In the presence of H2O2 (1mM) responses mediated by receptors containing αβ and αβδ subunits were potentiated, while the presence of the γ2 subunit conferred resistance to ROS modulation. H2O2 effects on GABAAα1β2 responses were reversible, dose dependent and voltage-insensitive. Concentration-response curves in the presence of H2O2 showed a leftward shift, compared to control values, and an increase in the maximal response. Chemical protection of sulfhydryls with an irreversible alkylating agent partially prevented the observed potentiation, suggesting that the effect of H2O2 would be mediated by at least one of the receptor cysteines.
Fil: López Pazos, Manuel Ignacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Materia
RECEPTORES GABAA
ESPECIES REACTIVAS DEL OXIGENO
PEROXIDO DE HIDROGENO
MODULACION REDOX
GABAA RECEPTORS
REACTIVE OXYGEN SPECIES
HYDROGEN PEROXIDE
REDOX MODULATION
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar
Repositorio
Biblioteca Digital (UBA-FCEN)
Institución
Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
OAI Identificador
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Reactive oxygen species (ROS) were involved in neuronal signaling and plasticity in normal physiology, aging and neurodegenerative disorders. Besides, GABAergic neurotransmission is sensitive to redox agents, including ROS. We previously reported the modulation of tonic responses mediated by GABAAρ1 receptors by hydrogen peroxide (H2O2) through thiol modification of cysteines. We also showed that endogenous redox agents modulate phasic GABAA receptor subtypes, but diverse molecular mechanisms of action appear to underlie these effects. In this work, the effects of ROS on the function of various GABAA receptor subtypes were studied. Human α1β2, α1β2γ2, α1β3, α1β3δ, α5β3 and α5β3γ2 GABAA receptors are expressed in Xenopus laevis oocytes and GABA-evoked responses in the presence and absence of H2O2 are recorded electrophysiologically. In the presence of H2O2 (1mM) responses mediated by receptors containing αβ and αβδ subunits were potentiated, while the presence of the γ2 subunit conferred resistance to ROS modulation. H2O2 effects on GABAAα1β2 responses were reversible, dose dependent and voltage-insensitive. Concentration-response curves in the presence of H2O2 showed a leftward shift, compared to control values, and an increase in the maximal response. Chemical protection of sulfhydryls with an irreversible alkylating agent partially prevented the observed potentiation, suggesting that the effect of H2O2 would be mediated by at least one of the receptor cysteines.
Fil: López Pazos, Manuel Ignacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
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