Función matricelular de OSC-espondina en el líquido cefalorraquídeo embrionario: Identificación de nuevos interactores proteicos.
Authors:   , MAURELIA GAETE FELIPE 
Published: November 2024

El sistema nervioso central se desarrolla a partir del tubo neural, una estructura hueca rodeada por neuroepitelio, dentro de la cual se encuentra el líquido cefalorraquídeo embrionario (LCRe). Numerosos estudios han demostrado una estrecha interrelación entre estos dos componentes, en donde las células neuroepiteliales secretan sustancias hacia el LCRe, y este a su vez, estimula la proliferación y diferenciación de estas células. Esto hace del LCRe un fluido biológico altamente dinámico durante el desarrollo embrionario temprano, con una composición que se ajusta a los requerimientos del neuroepitelio. Entre los componentes del LCRe se encuentran morfógenos, cuya función ha sido estudiada principalmente in vitro. Algunos de estos componentes incluyen a FGF-2, BMP-7, ácido retinoico, OSC-espondina y LDL, destacando que la inhibición o sobreexpresión de cualquiera de ellos afecta drásticamente (>50%) los procesos de diferenciación y proliferación neuroepitelial. Estos antecedentes sugieren que los factores descritos no actúan de forma independiente y sumatoria, sino que están interrelacionados in vivo, lo que permite un control más preciso en la diferenciación neuroepitelial. En la búsqueda de mecanismos que integren estos morfógenos, surge la posibilidad de que OSC-espondina actúe como una proteína matricelular, uniendo y modulando el efecto de diversos factores presentes en el LCRe. Las proteínas matricelulares se caracterizan por ser proteínas multidominio que interaccionan con proteínas de la matriz extracelular y de la membrana celular, modulando así la respuesta celular a factores extrínsecos. La OSC-espondina se caracteriza por su gran tamaño y por poseer múltiples dominios, los cuales han sido previamente caracterizados en otras proteínas matricelulares como facilitadores de la interacción con factores de la matriz extracelular, como es el caso de los dominios TSR, vWC y CTCK. Estos dominios se encuentran presentes una nueva variante proteica de OSCsp compuesta por su región C-terminal.
En esta tesis, se identificaron las proteínas que interaccionan con la OSCsp nativa y con su región C-terminal recombinante mediante ensayos de inmunoprecipitación y “pulldown”, respectivamente. Las proteínas identificadas por espectrometría de masa revelaron que tanto la proteína completa como su región C-terminal interaccionan con moléculas morfogénicas, así como con proteínas que forman parte de estructuras complejas en el LCRe. Esto sugiere la existencia de un macro-complejo en el LCRe, donde la OSCsp desempeñaría un papel activo como una proteína adaptadora, que facilita la interacción con otras proteínas.
Una vez caracterizadas las proteínas que interaccionan con la región C-terminal de OSCsp, se procedió a evaluar la funcionalidad de la interacción entre esta región con los componentes del LCRe. Para ello, se utilizó una estrategia in vitro en la que se trató a las células neuroprogenitoras N2A con la proteína recombinante, en conjunto con LCRe. La medición de señal asociada a proliferación reveló un efecto anti-proliferativo de la región C-terminal al ser empleada en conjunto con LCRe en el tratamiento de las células N2A. Además, los parámetros morfogénicos permitieron atribuir un efecto anti-diferenciador de la región C-terminal de OSCsp, caracterizado por una disminución en la longitud de las ramificaciones en las células N2A.
Para verificar los efectos observados in vitro, se realizó la electroporación de la médula espinal de embriones de gallus gallus con un vector que expresa la región C-terminal de OSCsp. La comparación entre regiones con electroporación masiva y aquellas con electroporación discreta reveló una disminución significativa en los niveles de proliferación y diferenciación, evaluados mediante los marcadores pH3 y 3A10, respectivamente. Estos resultados son coherentes con los hallazgos obtenidos en el tratamiento de células N2A con la región C-terminal de OSCsp.
En conjunto, este trabajo proporciona una comprensión detallada de la participación de la región C-terminal de OSCsp en la interacción con los componentes del LCRe, así como una atribución de su función morfogénica.