Perfilando la Red de Chaperonas Hsp70 en Modelos de Estrés Proteotóxico Inducido por Calor en Neuronas Humanas
Autores: Alharbi, Bothina Mohammed; Albinhassan, Tahani H.; Alzahrani, Razan Ali; Bouchama, Abderrezak; Mohammad, Sameer; Alomari, Awatif Abdulaziz; Bin-Jumah, May Nasser; AlSuhaibani, Entissar S.; Malik, Shuja Shafi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Perfilando la Red de Chaperonas Hsp70 en Modelos de Estrés Proteotóxico Inducido por Calor en Neuronas Humanas
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Golpe de calor
Daño cerebral
Agregación de proteínas
Efectos neurotóxicos
Estrés proteotóxico
Chaperonas Hsp70
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
El golpe de calor se encuentra entre las enfermedades más peligrosas relacionadas con la hipertermia y es una amenaza emergente para los humanos debido al cambio climático. La lesión cerebral aguda y el daño cerebral duradero son las características de esta condición. Las manifestaciones neurológicas hipertermicas son notables por su correlación de daño con la amplitud del estrés y su persistencia a largo plazo. El desdoblamiento de proteínas inducido por hipertermia y la acumulación de agregados no específicos tienen efectos neurotóxicos y contribuyen a la patogénesis del daño cerebral en el golpe de calor. Por lo tanto, generamos modelos de estrés proteotóxico extremo y leve, inducidos por calor y en respuesta a dosis, en meduloblastoma [Daoy] y neuroblastoma [SH-SY5Y] y en células neuronales diferenciadas SH-SY5Y. Mostramos que la agregación de proteínas inducida por calor está asociada con una reducción en la proliferación y viabilidad celular. Una mayor agregación de proteínas en neuronas diferenciadas que en precursores de neuroblastoma sugiere una vulnerabilidad neuronal diferencial al calor. Caracterizamos la respuesta al choque térmico neuronal a través de un análisis de matriz RT-PCR de ochenta y cuatro genes involucrados en el plegamiento de proteínas y el control de calidad de proteínas (PQC). Identificamos diecisiete genes expresados significativamente, cinco de los cuales son chaperonas Hsp70, y cuatro de sus proteínas de función complementaria conocidas. El análisis de expresión proteica determinó la contribución diferencial individual de las cinco chaperonas Hsp70 a la respuesta al estrés proteotóxico y la importancia de solo dos miembros en condiciones leves. El análisis de coexpresión revela una coexpresión significativamente alta entre las chaperonas Hsp70 y sus socios interactuantes. Los hallazgos de este estudio apoyan la hipótesis de que la proteotoxicidad inducida por hipertermia puede ser la causa del daño cerebral en el golpe de calor. Además, este estudio presenta un mapa integral de la red Hsp70 en estos modelos con posibles implicaciones clínicas y traslacionales.
Descripción
El golpe de calor se encuentra entre las enfermedades más peligrosas relacionadas con la hipertermia y es una amenaza emergente para los humanos debido al cambio climático. La lesión cerebral aguda y el daño cerebral duradero son las características de esta condición. Las manifestaciones neurológicas hipertermicas son notables por su correlación de daño con la amplitud del estrés y su persistencia a largo plazo. El desdoblamiento de proteínas inducido por hipertermia y la acumulación de agregados no específicos tienen efectos neurotóxicos y contribuyen a la patogénesis del daño cerebral en el golpe de calor. Por lo tanto, generamos modelos de estrés proteotóxico extremo y leve, inducidos por calor y en respuesta a dosis, en meduloblastoma [Daoy] y neuroblastoma [SH-SY5Y] y en células neuronales diferenciadas SH-SY5Y. Mostramos que la agregación de proteínas inducida por calor está asociada con una reducción en la proliferación y viabilidad celular. Una mayor agregación de proteínas en neuronas diferenciadas que en precursores de neuroblastoma sugiere una vulnerabilidad neuronal diferencial al calor. Caracterizamos la respuesta al choque térmico neuronal a través de un análisis de matriz RT-PCR de ochenta y cuatro genes involucrados en el plegamiento de proteínas y el control de calidad de proteínas (PQC). Identificamos diecisiete genes expresados significativamente, cinco de los cuales son chaperonas Hsp70, y cuatro de sus proteínas de función complementaria conocidas. El análisis de expresión proteica determinó la contribución diferencial individual de las cinco chaperonas Hsp70 a la respuesta al estrés proteotóxico y la importancia de solo dos miembros en condiciones leves. El análisis de coexpresión revela una coexpresión significativamente alta entre las chaperonas Hsp70 y sus socios interactuantes. Los hallazgos de este estudio apoyan la hipótesis de que la proteotoxicidad inducida por hipertermia puede ser la causa del daño cerebral en el golpe de calor. Además, este estudio presenta un mapa integral de la red Hsp70 en estos modelos con posibles implicaciones clínicas y traslacionales.