Heterómeros de receptores CB1, CB2 y GPR55 y su implicación en enfermedades neurodegenerativas y alcoholismo

Los receptores de cannabinoides, CB1R y CB2R, que forman parte del sistema endocannabinoide, pertenecen a la superfamilia de receptores acoplados a proteina G (GPCR). El sistema endocannabinoide se encuentra estrechamente relacionado con enfermedades neurodegenerativas que cursan con un proceso de neuroinflamacion, como el Parkinson y el Alzheimer. En este proyecto de tesis se ha investigado el papel de los receptores CB1 y CB2 y del heteromero CB1R/CB2R en el contexto de la neuroinflamacion. Para ello, se emplearon celulas N9 inmortalizadas de microglia que expresan los receptores CB1 y CB2, tratadas con LPS e IFN-γ para simular la neuroinflamacion, asi como tejido y cultivos primarios de animales modelo de la enfermedad de Alzheimer y de la enfermedad de Parkinson. Mediante el uso de tecnicas de transferencia de energia y de microscopia confocal se demostro que la formacion de heteromeros entre CB1R y CB2R se potencia en condiciones de neuroinflamacion. Tambien se constato un aumento de la expresion del receptor CB2 en microglia activada, que afecto a la formacion de heteromeros CB1R/CB2R. El analisis de la senalizacion cannabinoide en celulas N9 y en los modelos animales demostro que la senalizacion cannabinoide en microglia activada contrasta con la observada en las celulas en reposo. Mientras que en reposo se observa un fenomeno de cross-talk negativo entre los receptores CB1 y CB2, en celulas activadas se observa un cross-talk positivo. Estos resultados convierten al heteromero CB1R/CB2R en una interesante diana terapeutica en procesos neuropatologicos que cursan con neuroinflamacion. El sistema endocannabinoide tambien esta implicado en procesos adictivos como el alcoholismo. En adiccion alcoholica, una de las estructuras cerebrales mas afectadas es el hipocampo. En el segundo apartado de esta tesis doctoral se analizo el efecto del etanol en la senalizacion de los receptores CB2 y GPR55 (receptor relacionado con el sistema endocannabinoide) y del heteromero CB2R/GPR55, tanto en celulas HEK-293T transfectadas como en neuronas de hipocampo de rata. Pudo comprobarse que el etanol no altera la heteromerizacion de los receptores CB2 y GPR55 en celulas transfectadas. El analisis de la funcionalidad mostro que el etanol no afecta a la senalizacion por la via del cAMP del receptor CB2 individual ni del heteromero CB2R/GPR55, ni en celulas transfectadas ni en cultivos primarios. Este resultado contrasta con la fuerte inhibicion en la fosforilacion de ERK1/2 observada en ambos modelos celulares, que afecto al receptor CB2R y al heteromero CB2R/GPR55. El analisis de la senalizacion por calcio del receptor GPR55 en celulas transfectadas mostro que el etanol potencia la senalizacion via calcio de este receptor. Finalmente, mediante tecnicas de microscopia confocal, pudo comprobarse que en la corteza frontal de pacientes alcoholicos la heteromerizacion de los receptores CB2 y GPR55 esta potenciada, con un incremento en el numero de heteromeros observados con respecto a los individuos sanos. Estos resultados, junto con las evidencias previas de la implicacion del sistema endocannabinoide en el alcoholismo, convierten a los receptores CB2 y GPR55 y al heteromero CB2/GPR55 en una interesante diana terapeutica.