Papel de las proteínas SNARE en guía axonal y progresión tumoral

Abstract

[spa] El tráfico de membrana en el cono crecimiento axonal es clave durante el desarrollo del sistema nervioso. La familia de proteínas SNARE son una familia de moléculas cuya función principal es mediar la fusión entre membranas. Este hecho hace que las proteínas SNARE tengan potencialmente tengan un papel en el desarrollo axonal y otros procesos que impliquen una gran actividad en los procesos de tráfico de membrana: un ejemplo de casos como así es la progresión de tumores con un alto grado de recambio de membrana como el glioblastoma, que es el caso más común y mortal de astrocitoma de grado IV. Las proteínas SNAREs se clasifican en dos grupos t-SNARE (localizadas en las membranas objetivo) y v-SNARE (localizadas en las membranas vesiculares) y juntas median la fusión entre membranas a través de la formación del complejo SNARE. El complejo SNARE mejor caracterizado es el tetrámero formado por Sintaxina1 (Stx1), dos SNAP-25 y VAMP2. En esta tesis doctoral estudiamos en primer lugar el papel de las proteínas SNARE en los procesos de guía axonal. Para ello utilizamos como modelo el desarrollo del sistema nervioso embrionario en Drosophila melanogaster y obtuvimos como resultado que problemas en las proteínas SNARE, especialmente en Sintaxina1A (Syx1A), generan problemas de guía axonal en el sistema nervioso. Si nos centramos en los estudios del desarrollo del sistema nervioso en mutantes nulos para Syx1A, todas las estructuras nerviosas desde el sistema nervioso central, los nervios motores y el sistema periférico desarrollaron problemas de guía axonal. Además, estudios de interacción génica y una detalla caracterización del fenotipo sugieren que la alteración de las proteínas SNARE, especialmente Syx1A, genera problemas en la vía de guía axonal Slit/Robo. En segundo lugar, estudiamos el rol de las proteínas SNARE en la progresión tumoral. Pare ello analizamos los efectos in vitro e in vivo que tiene el bloqueo de la función de Stx1 en líneas celulares y modelos murínicos del glioblastoma Como resultado, detectamos una pérdida de la proliferación in vitro e in vivo al bloquear Stx1. Además, el bloqueo de Stx1 disminuye la capacidad invasiva in vitro de las células de glioblastoma.

[eng] The membrane delivery/traffic in the growth cone is a key element during axons development. SNARE family proteins may be important players in this process since they mediate the fusion of membrane vesicles with their targets. Moreover, since membrane trafficking is a key element during the progression of several tumors, SNAREs may be important also during tumoral progression. Two groups form the SNARE family: t-SNARE (Syntaxins, SNAPs…) located in the target membranes, and, v-SNARE (VAMPs), located in the vesicles. Complexes between specific t- and v- SNAREs are formed which ultimately leads to the fusion of vesicles with their target membranes. The best-characterized SNARE complex is the tetramer formed by syntaxin1 (Stx1), two SNAP-25 and VAMP2, which mediates the fusion of synaptic vesicles during the exocytosis of neurotransmitters. In order to study the role of SNARE in axon guidance we used as a model Drosophila melanogaster embryonic nerve system development. Embryos mutant for SNARE proteins developed axon guidance defects. From all the stocks, Syx1A had a severe phenotype in comparison with the other mutants. Syx1A null embryos developed axon guidance problems in all the nerve system structures: ventral nerve cord, motor axons or peripheral nerves. In addition, a deep analysis of the phenotype and genetic interaction studies suggest that Syx1A mutants have problems in Slit/Robo axon guidance pathway. In order to study the role of SNARE protein in tumoral progression we studied in vitro and in vivo the effect of Stx1 inactivation in glioblastoma models (glioblastomas are the most common and deadliest astrocitomas). Our results show that the loss of function in Stx1 decreases in vitro and in vivo glioblastoma progression and it blocks in vitro cellular invasion.