Paper del canal de clorur CIC-2 en les patologies de la mielina

La Leucoencefalopatia Megalencefalica amb Quists subcorticals (MLC) es un tipus rar de leucodistrofia vacuolitzant de progressio lenta, que presenta com a principals caracteristiques cliniques macrocefalia acusada durant els primers anys de vida, deteriorament de les funcions motores, epilepsia i retard mental de grau mig. Actualment encara es desconeix el mecanisme fisiopatologic de la malaltia, i per tant ni hi ha cap tractament possible per als pacients. S’han descrit dos gens implicats en la malaltia MLC. El primer gen descobert s’anomena MLC1 i codifica per una proteina de membrana que porta el mateix nom. El segon gen s’anomena GLIALCAM i codifica per una proteina transmembrana de tipus I que tambe porta el mateix nom. S’ha decrit que la proteina GlialCAM actua com a subunitat s de MLC1 ja que es capac de dirigir-la i concentrar-la a les unions cel·lulars. Per altra banda, GlialCAM tambe s’ha descrit com a subunitat auxiliar del canal de Cl- ClC-2 ja que es capac de modificar les propietats d’activacio i rectificacio del canal. Recentment s’ha descrit mutacions en ClC-2 associades a un tipus de leucodistrofia vacuolitzant. L’objectiu general d’aquesta Tesi es avancar en la comprensio del possible mecanisme d’accio i la funcio de la proteina GlialCAM i ClC-2 i aixi aprofundir en el coneixement de en el seu paper en les cel·lules glials aixi com en la fisiopatologia de les leucoencefalopaties vacuolitzants. Per a realizar aquest objectiu es van realitzar estudis d’estructura-funcio de GlialCAM mitjancant la caracteritzacio bioquimica i funcional de noves mutacions en GLIALCAM associades a MLC. S’ha obtingut una classificacio de les mutacions en GLIALCAM en funcio del defecte que presentaven. S’ha descrit mutacions defectives en la expressio proteica, defectives en la homooligomeritzacio i en el trafic a les unions cel·lulars, defectives unicament en el trafic cel·lular, mutacions sensibles a la manca de MLC1 i mutacions defectives en la internalitzacio de la proteina. Paral·lelament es va aprofundir en la relacio bioquimica entre GlialCAM i ClC-2 a partir de l’estudi bioquimic i funcional de mutacions en CLCN2 associades a leucoencefalopaties vacuolitzants. S’ha observat que GlialCAM augmenta la funcio del canal ClC-2 a traves de la modificacio del gating del canal i de la estabilitzacio de ClC-2 a la membrana plasmatica pero no sembla que millori la sortida de ClC-2 del reticle endoplasmatic. A mes, aquesta estabilitzacio requereix de la formacio d’homocomplexes de GlialCAM. Per ultim, es va generar i caracteritzar un model knock-down de la proteina ClC-2 per aprofundir el paper de ClC-2 en els astrocits. Aixi com tambe es va avancar en la relacio bioquimica i funcional entre GlialCAM i ClC-2 en la fisiologia astrocitaria. S’ha descrit que en astrocits en cultiu en condicions d’alta concentracio de K+, similar al que succeiria en situacions d’alta activitat neuronal, ClC-2 es transloca de l’aparell de Golgi a les membranes cel·lulars, modificant les seves propietats funcionals per l’efecte de GlialCAM. En canvi, en astrocits deficients de MLC1, ClC-2 es troba retinguda citoplasmaticament. Aquest fet, indicaria que aquestes proteines podrien tenir un paper en el proces de sifoneig del K+, i per tant, la deslocalitzacio de ClC-2 podria donar lloc a un desordre en l’homeostasi d’aigua i ions.