Estudio de la función del gen nmgp-1 de Caenorhabditis elegans : análisis de la respuesta al estrés y su utilidad para modelar enfermedades neuropsiquiátricas.

Abstract

La exposición al estrés crónico provoca cambios en la expresión génica de los organismos. Uno de los genes modulados por el estrés es Gpm6a. Nuestro laboratorio ha estudiado arduamente a Gpm6a en modelos mamíferos y ha descripto que GPM6A está involucrada en la formación de protrusiones de membrana y en la motilidad de estas. Además, al exponer a los animales al estrés crónico, los niveles del transcripto de Gpm6a disminuyen y este efecto es revertido por la administración de antidepresivos. A pesar de la información existente, el rol de GPM6A en la respuesta al estrés aún no ha sido completamente dilucidado. NMGP-1 es un ortólogo funcional de GPM6A en Caenhorabditis elegans. Debido a las similitudes entre el sistema nervioso de mamíferos y el de gusanos y a la gran cantidad de herramientas disponibles para C. elegans, nuestro objetivo fue investigar el rol de GPM6A en la respuesta al estrés en este modelo. En primer lugar, identificamos el patrón de expresión de nmgp-1 en C. elegans. Encontramos que NMGP-1 se expresa tanto dentro como fuera de los tejidos del sistema nervioso. Luego, investigamos las funciones de nmgp-1 para lo cual usamos dos abordajes, el uso de cepas mutantes en nmgp-1 y la interferencia de ARN (ARNi) de este gen. Con estas herramientas encontramos que los gusanos interferidos para nmgp-1 muestran un retraso en la recuperación del estadio dauer y que la alteración de nmgp-1 afecta la postura de huevos e induce el fenotipo de bag of worms. Sumado a esto encontramos que la detección de compuestos como el SDS también requiere de nmgp-1. Además, la disminución de la expresión de nmgp-1 provocó alteraciones morfológicas en las neuronas sensoriales ASJ y en las mecanosensoras TRN. En segundo lugar, evaluamos el requerimiento de nmgp-1 frente a distintos paradigmas de estrés. Encontramos que la falta de nmgp-1 altera la supervivencia de los gusanos sometidos a diferentes estresores e intensidades. Finalmente investigamos la modulación de nmgp-1 por drogas usadas para tratar patologías neuropsiquiátricas. Nuestros resultados preliminares indican la potencial utilidad de este gen y de C. elegans para modelar estas enfermedades. En resumen, este trabajo describe las funciones de nmgp-1 en C. elegans, los comportamientos y fenotipos en los que está involucrado, incluyendo la respuesta al estrés y, además, explora la posibilidad de usar a C. elegans como plataforma para screening de nuevas drogas para tratar patologías psiquiátricas usando a nmgp-1 como marcador biológico.