Expresión de HMGB1 y su receptor TLR2 en modelos celulares de la enfermedad de Huntington

Abstract

La enfermedad de Huntington (HD) es un trastorno genético neurodegenerativo que provoca disfunciones del movimiento, cognitivas y del comportamiento. La causa de la HD es una mutación en un gen específico llamado Huntingtina (Htt), que conduce a una expansión de los tripletes CAG en el exón 1. Aunque los investigadores han avanzado en la comprensión de la HD, aún se desconoce el mecanismo exacto por el que la mutación conduce a la enfermedad. Dentro de los mecanismos patogénicos de la HD se encuentra la disfunción mitocondrial. La toxina ácido 3-nitropropiónico (3NP) genera disfunción mitocondrial y estrés oxidativo de forma similar a la HD. En células gliales, que sostienen y protegen a las neuronas, el estrés oxidativo puede provocar una respuesta inflamatoria. HMGB1 (High-mobility group box 1) es una proteína que se encuentra en el núcleo de las células, regula la expresión génica y participa en la reparación del ADN. HMGB1 puede ser liberado por células dañadas o células inmunitarias, donde puede unirse a receptores como los receptores tipo toll (TLR) TLR2, TLR4 y receptores de productos finales de glicación avanzada (RAGE) y desencadenar una respuesta inflamatoria. Se desconoce si las células gliales modulan la expresión y/o liberación de HMGB1 en la HD. En este estudio, investigamos la expresión de HMGB1 y sus receptores en un modelo de HD, el ratón Q175. La expresión de HMGB1 y sus receptores fue determinada en cultivos de astrocitos y microglía de corteza de ratones tipo salvaje (WT del inglés wild type) y HD. Demostramos que la expresión de HMGB1 y TLR4 aumenta en microglía HD y no en astrocitos HD sin tratar, mientras que la expresión de TLR2 en astrocitos y microglía no se modifica. Estudiamos C1q una proteína del complemento involucrada en la inflamación que puede interactuar con HMGB1. La expresión de C1qA solo se detectó en microglía y no mostró diferencias entre microglía de corteza WT y HD. Nuestros hallazgos muestran que la deprivación de suero aumenta la expresión de HMGB1 en astrocitos y microglía HD, mientras que la exposición a la toxina mitocondrial 3NP aumenta los niveles de HMGB1 solo en microglía HD. Por lo tanto, estos resultados indican que HMGB1y su receptor TLR4 aumenta en la glía HD y que este efecto podría estar relacionado con la inflamación a través de la regulación de HMGB1 en microglía mientras que TLR2 y C1q no desempeñarían un papel importante en la inflamación relacionada con la HD. Estos hallazgos podrían contribuir a una mejor comprensión de los mecanismos patogénicos de la HD y a identificar nuevos objetivos terapéuticos para esta enfermedad neurodegenerativa