Activation of survival pathways triggered by death receptors in the nervous system

La activacion del Receptor del Factor de Necrosis Tumoral de tipo 1 (TNFR1) por parte de su ligando especifico, TNF? , induce la muerte celular mediante la formacion de un complejo de senalizacion inductor de muerte (DISC) que contiene caspasa-8 junto con las proteina adaptadoras FADD, TRADD, TRAF2, y RIP. Este complejo provoca la activacion de caspasa-8 que lleva a la apoptosis. Sin embargo, TNFR1 tambien puede iniciar la activacio de vias de senalizacion relacionadas con la superviviencia celular y la diferenciacion, tales como el factor de transcripcion NF-kB o la via MAPK/ERK. De hecho, en la mayoria de tipos celulares se ha demostrado que la senalizacion de supervivencia iniciada por TNF? debe ser bloqueada para inducir la muerte celular apoptotica. Esto se ha conseguido clasicamente mediante el cotratamento con inhibidores de la sintesis proteica como Actinomicina D o Cicloheximida, o mediante la inhibicion directa de la via de NF-kB a traves de inhibidores quimicos o la sobreexpresion de una forma no degradable de IkB? Un trabajo previo de nuestro propio laboratorio revelo que la Actinomicina D sensibiliza las celulas PC12 y las neuronas corticales a la apoptosis inducida por TNF? a traves de una disminucion en la expression de la proteina antiapoptotica Bcl-XL. No obstante, les resultados demostraron que este efecto era independiente de NF-kB o de otras proteinas antiapoptoticas como FLIP-L o las IAPs. En esta tesis se analiza la activacion de vias de supervivencia por parte de TNF? En particular, he establecido una relacion entre la activacio de NF-kB y la via de MAPK/ERK. He utilizado la linea celular PC12, un modelo bien establecido de celulas neuronales. La inhibicion de la via de NF-kB en estas celulas indujo la reduccion de la expression de FLIP-L. Mis resultados indican que la activacion de la via MAPK/ERK depende de FLIP-L. Ademas, esta cascada de senalizacion no implica la clasica activacion de Ras, la proteina efectora que actua por encima en la via. Sin embargo, la MAPKKK Raf-1 es necesaria para inducir la fosforilacion de ERK1/2, lo que sugiere que FLIP-L podria substituir a Ras en su funcion. Los resultados de esta tesis tambien demuestran que la via MAPK/ERK protege a las celulas de la apoptosis inducida por TNF? , dado que la inhibicion de esta senalizacion sensibiliza las celulas PC12 a la muerte celular inducida por TNF? de forma similar a la sensibilizacion conseguida mediante la inhibicion de NF-kB. La caracterizacion de esta senalizacion apoptotica muestra la implicacion de JNK, que es necesaria para inducer la muerte celular cuando NF-kB esta bloqueado y cuando se inhibe MAPK/ERK. Es mas, JNK induce un aumento en la expresion de Bim, una proteina BH3-only relacionada clasicamente con la apotosis. En resumen, esta tesis establece la relevancia de la via MAPK/ERK como regulador negativo de la apoptosis inducida por TNF? Es importante destacar que los resultados obtenidos revelan que NF-kB es crucial para la induccion de la fosforilacion de ERK1/2 por TNF? , y que estas vias de senalizacion estan relacionadas a traves de la proteina antiapoptotica FLIP-L.