jose v. llorens, sirena soriano, m.j. martínez, m.d, moltó
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DEFERIPRONA Y IDEBENONA RECUPERAN LOS FENOTIPOS DE LA REDUCCIÓN DE FRATAXINA EN UN MODELO EN DROSOPHILA DE LA ATAXIA DE FRIEDREICH. Jose V. Llorens, Sirena Soriano, M.J. Martínez, M.D, Moltó Departamento de Genética, Universidad de Valencia. Drosophila como modelo de enfermedades humanas. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
DEFERIPRONA Y IDEBENONA RECUPERAN LOS FENOTIPOS DE LA REDUCCIÓN DE FRATAXINA
EN UN MODELO EN DROSOPHILA DE LA ATAXIA DE FRIEDREICH
Jose V. Llorens, Sirena Soriano, M.J. Martínez, M.D, MoltóDepartamento de Genética, Universidad de Valencia
Drosophila como modelo de enfermedades humanas
Fácil manejo / Corto ciclo de vida
Más de 100 años de genética: genoma mejor anotado > 60% de los genes responsables de enfermedades
humanas tienen un ortologo en Drosophila
Multiples herramientas mutagénicas / Mutantes disponibles para un gran número de genes
Gran conocimiento del sistema nervioso y de su desarrollo
Frataxina, una proteína altamente conservada
Bencze et al. 2006
fh
8 C/D
Cromosoma X
A1 A2 A3
Un modelo en Drosophila de AF
Cañizares et al. 2000, Llorens et al. 2007
cromosoma X
Un modelo en Drosophila de AF
X
GAL4 driver (actin-GAL4)
Promoter GAL 4
UAS - responder (UAS-fhIR)
fhUAS hf
actin-GAL4/UAS-fhIR
Promoter GAL 4
fhUAS hf
Un modelo en Drosophila de AF
Llorens et al. 2007
fh hfGFP
fragment 500 pb
650 pb 650 pb
control fh-RNAi
2-Δ
ΔC
t
qRT PCR
Un modelo en Drosophila de AF
% s
urvi
vals
days
control
fh-RNAi
0 20 40 60 80 100
100
80
60
40
20
0
Supervivencia normoxia
Llorens et al. 2007
control fh-RNAi
2-Δ
ΔC
t
qRT PCR
Un modelo en Drosophila de AF
% s
urvi
vals
days
control
fh-RNAi
0 20 40 60 80 100
100
80
60
40
20
0
Supervivencia normoxia
Llorens et al. 2007
control fh-RNAi
2-Δ
ΔC
t
qRT PCR
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
Spee
d (c
m/s
)
Test escalada normoxia
control fh-RNAi
Un modelo en Drosophila de AF
% s
urvi
vals
days
control
fh-RNAi
0 20 40 60 80 100
100
80
60
40
20
0
Supervivencia normoxia
% s
urvi
vals
days
control
fh-RNAi
Supervivencia hiperoxia
Llorens et al. 2007
control fh-RNAi
2-Δ
ΔC
t
qRT PCR
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
Spee
d (c
m/s
)
Test escalada normoxia
control fh-RNAi
Actividad de las enzimas Aconitasa y SDH
Isocitratedehydrogenase
Ciclo de Krebs
0
5
10
15
20
25
30
35
control1 día
fh-RNAi1 día
control15 días
fh-RNAi15 días
control25 días
fh-RNAi25 días
Actividad aconitasa normoxia
Llorens et al. 2007
Actividad de las enzimas Aconitasa y SDH
Isocitratedehydrogenase
Ciclo de Krebs
0
5
10
15
20
25
30
35
control1 día
fh-RNAi1 día
control15 días
fh-RNAi15 días
control25 días
fh-RNAi25 días
Actividad aconitasa normoxia
0
5
10
15
20
25
30
35
control1 día
fh-RNAi1 día
control5 días
fh-RNAi5 días
control25 días
fh-RNAi25 días
Actividad SDH normoxia
Llorens et al. 2007
Actividad de las enzimas Aconitasa y SDH
Isocitratedehydrogenase
Ciclo de Krebs
Llorens et al. 2007
0
5
10
15
20
25
30
35Actividad aconitasa
***
Actividad de las enzimas Aconitasa y SDH
0
5
10
15
20
25
30
controlnormoxia
fh-RNAinormoxia
controlhyperoxia
fh-RNAihyperoxia
Actividad SDH
Isocitratedehydrogenase
Ciclo de Krebs
Llorens et al. 2007
0
5
10
15
20
25
30
35Actividad aconitasa
***
0
20
40
60
80
100
120
140
01/01/1900
cont
rol
inac
tivo
fh-R
NAi
inac
tivo
fh-R
NAiac
tivo
cont
rol
inac
tivo
fh-R
NAi
inac
tivo
cont
rol
activ
o (+
ATP)
fh-R
NAiac
tivo
cont
rol
activ
o
hiperoxianormoxia
***
Actividad de las enzimas Aconitasa y SDH
Llorens et al. 2007
Respiración (Consumo de O2)
0
5
10
15
20
25
30
35Actividad aconitasa
***
Objectivos
Probar el efecto de moléculas terapéuticas que dan resultado positivo en ensayos clínicos con pacientes con AF sobre los fenotipos observados en los mutantes de Drosophila.
Validar nuestro modelo para realizar el screening de nuevas moléculas terapéuticas para el tratamiento de la AF.
Tratamientos de la AF
curefa.org
Deferiprona Quelante de hierro con permeabilidad de membrana Transfiere el hierro quelado al aceptor transferrina Atraviesa la barrera hematoencefálica
Boddaert et al. 2007 Decrecimiento en la acumulación de hierro en el núcleo
dentado en pacientes de AF Mejora neurológica (apreciado por pacientes y familiares,
ICARS scores) No hay cambios significativos en parámetros asociados al
hierro en sangre
Idebenona Benzoquinona estructuralmente relacionada con el
coenzima Q10 Transportador de electrones en la CTE mejorando la
función respiratoria y el metabolismo energético en la mitocondria
Antioxidante, inhibe la peroxidación lipídica
Meier et al. 2009
Idebenona
Reviewed in Schulz et al. 2009
Concentrationes testadas Deferiprona: 65 and 163 µM Idebenona: 7, 15 and 30 µM
Comienzo del tratamiento Embriones 0-24h Moscas adultas tras la emersion de la pupa
Cepas GAL4 usadas actin-GAL4: expresión ubicua neur-GAL4: expresión en el SNP
Experimentos llevados a cabo Longevidad y escalada Actividad aconitasa en hiperoxia
La deferiprona mejora la supervivencia y la habilidad motora de mutantes actin-GAL4 > UAS-fhIR
La deferiprona mejora la supervivencia y la habilidad motora de mutantes neur-GAL4 > UAS-fhIR
La idebenona mejora la supervivencia y la habilidad motora de mutantes actin-GAL4>UAS-fhIR
La idebenona recupera la actividad aconitasa de mutantes actin-GAL4>UAS-fhIR mutants en hiperoxia
Ni la Deferiprona ni la Idebenona afectan al sistema de expresión UAS-GAL4
actin-GAL4/UAS-fhIR
Promoter GAL 4
fhUAS hf
X
GAL4 driver (actin-GAL4)
Promoter GAL 4
UAS responder (UAS-fhIR)
fhUAS hf
La Deferiprona no tiene ningún efecto sobre la expresión del gen fh
En Drosophila, no hay diferencias significativas en la expresión de frataxina tras el tratamiento con Deferiprona.
Conclusiones La Deferiprona y la Idebenona mejoran la supervivencia y
la habilidad motora de las moscas mutantes.
La Idebenona pero no la Deferiprona recupera la actividad de la enzima aconitasa en hiperoxia.
Estas mejoras son debidas a los tratamientos con los medicamentos per se y no al efecto de estos sobre el sistema UAS-GAL4.
Los resultados confirman la validez de nuestro modelo en Drosophila de la AF para el desarrollo de screenings farmacológicos de nuevas moléculas con propiedades farmacológicas.
Departament of GeneticsUniversitat de València
Prof. Dr. Mª Dolores Moltó RuizProf. Dr. Mª José Martínez Sebastián
Dr. José Vicente Llorens LlorensSirena Soriano Rodríguez
Prof. Dr. Stephan SchneuwlyDr. José Antonio Botella MuñozDr. Juan Antonio Navarro Langa
Universität RegensburgLehrstuhl für Entwicklungsbiologie