El pèptid amiloide Aβ(1-40) és un dels principals components de les
plaques dels cervells afectats per la malaltia d’Alzheimer, on
normalment es troba associat als lípids de la membrana cel·lular. Les
membranes poden tenir un rol important en la toxicitat del pèptid,
tant com a possible diana com influenciant la formació d’agregats
peptídics. Un punt particularment interessant de la influència de les
membranes en el procés d’agregació, del que existeixen evidències
experimentals, és la peroxidació lipídica com a factor important en la
neurodegeneració.
L’objectiu general d’aquest treball ha estat la caracterització
molecular de la interacció del pèptid amiloide amb les membranes
biològiques, parant especial esment en el rol de la peroxidació lipídica.
Els resultats han mostrat que en presència de membranes de lípid
d’extracte de cervell s’observa una clara acceleració de formació de
fibres pel pèptid Aβ(1-40) i una major formació d’aquestes. Per altra
banda, l’agregació del pèptid en presència de membranes no oxidades
mostra un alentiment i una menor formació de fibres. S’ha observat
que aquesta diferència en l’agregació del pèptid segons el grau
d’oxidació de les membranes, és deguda a l’aparició de càrregues
negatives a la superfície de les membranes durant el procés
d’agregació. L’aparició de càrregues negatives a la superfície de la
membrana implica un augment de la concentració de protons i per
tant una davallada del pH a la superfície de la membrana. Aquesta
baixada de pH afecta al plegament del pèptid Aβ(1-40). A pH neutre,
aquest pèptid tendeix a formar fibres, passant per una sèrie
d’agregats oligomèrics. A pH inferior a 6, quan les histidines del
pèptid es troben protonades, aquest pèptid forma agregats amorfs
d’alt pes molecular. En aquesta tesi, s’ha vist com aquests agregats
tenen una capacitat més gran de desestabilitzar la membrana que no
els agregats que es formen a pH neutre. La comparació amb els
sistemes vius s’ha dut a terme utilitzant dues línies cel·lulars amb
característiques diferents. S’ha vist com el pèptid és més tòxic en
cèl·lules PC12 que en cèl·lules SH-5YSY. Les cèl·lules PC12 són crònicament apoptòtiques, la qual cosa implica un augment de
fosfatidilserina a la superfície, lípid amb cap polar negatiu, que aporta
càrregues negatives a la superfície, i que, per tant, implica una
davallada del pH a la superfície cel·lular d’aquestes cèl·lules. El treball
conclou que aquests agregats amorfs que es formen a pH baix podrien
ser els responsables de la toxicitat del pèptid. Els resultats són
rellevants ja que donen un possible mecanisme molecular a la relació
que els processos oxidatius i les malalties vasculars en la malaltia
d’Alzheimer. Tant els processos oxidatius, que implicarien una
acidificació a la superfície cel·lular degut a la peroxidació lipídica, com
les malalties vasculars, que poden implicar una acidificació local del
teixit, podrien afavorir la formació d’aquests agregats amorfs d’alt pes
molecular augmentant la toxicitat del pèptid. / Aβ peptides are the main components of the characteristic fibrilar amyloid plaques found
in central nervous systems affected by Alzheimer’s disease. Amyloid plaques are usually
found associated to lipids from the plasma cell membrane. Membranes may play a role in
amyloid toxicity, either as a peptide’s target or by influencing the peptide aggregation state.
A particularly interesting aspect of the possible influence of lipid bilayers is the existence of
an important amount of experimental evidence pointing to lipid peroxidation as an
important factor in neurodegeneration.
The general objective of this thesis was the molecular characterization of the peptide
interaction with biological membranes.
Granular non-fibrillar aggregates (GNAs) are identified as possible toxic species in
Alzheimer’s disease. GNAs form on the surface of negatively charged biological
membranes and as a consequence of an acidic environment, off the polymerization
pathway at neutral pH. Aβ(1-40) GNAs disturb the bilayer structure of model membranes
and seem to be more toxic to cells with negatively charged membranes (consequence of
chronic pre-apoptosis). GNAs may be relevant in physiological situations associated to
Alzheimer’s disease: a local acidic pH at the cell surface (consequence of lipid oxidation or
other cell insults) and acidification as a consequence of vascular events causing hypoxia.
Together with previous descriptions of granular aggregates with poly-glutamine peptides
related to Huntington’s disease and the SH3 domain of PI3, GNAs related to Alzheimer’s
disease are a further example of a possible common aggregation and toxicity mechanism in
conformational diseases. GNAs may represent a new pharmacological target in Alzheimer’s
disease.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/50998 |
| Date | 09 September 2010 |
| Creators | Benseny Cases, Núria |
| Contributors | Sabés Xamaní, Manuel, Cladera i Cerdà, Josep, Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Bioquímica i Biologia Molecular |
| Publisher | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Source Sets | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Language | Catalan |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 188 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
Page generated in 0.0037 seconds