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Jose V. Llorens, Sirena Soriano, M.J. Martínez, M.D, Moltó

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.

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Jose V. Llorens, Sirena Soriano, M.J. Martínez, M.D, Moltó

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  1. 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

  2. Drosophila comomodelo de enfermedadeshumanas • Fácilmanejo / Cortociclo de vida • Más de 100 años de genética: genomamejoranotado • > 60% de los genes responsables de enfermedadeshumanastienen un ortologo en Drosophila • Multiples herramientasmutagénicas / Mutantesdisponiblespara un grannúmero de genes • Gran conocimiento del sistemanervioso y de sudesarrollo

  3. Frataxina, unaproteínaaltamenteconservada Bencze et al. 2006

  4. A1 A3 A2 Un modelo en Drosophila de AF cromosoma X Cañizares et al. 2000, Llorens et al. 2007

  5. UAS fh Un modelo en Drosophila de AF GAL4 driver (actin-GAL4) UAS - responder (UAS-fhIR) X Promoter GAL 4 UAS fh actin-GAL4/UAS-fhIR hf Promoter GAL 4 hf

  6. Un modelo en Drosophila de AF qRT PCR fh hf GFP fragment 650 pb 650 pb 500 pb 2-ΔΔCt fh-RNAi control Llorens et al. 2007

  7. Un modelo en Drosophila de AF qRT PCR Supervivencia normoxia control fh-RNAi % survivals 100 days 80 60 2-ΔΔCt 40 20 fh-RNAi control 0 0 20 40 60 80 100 Llorens et al. 2007

  8. Un modelo en Drosophila de AF qRT PCR Supervivencia normoxia control fh-RNAi % survivals Speed (cm/s) Test escalada normoxia 100 days 80 60 2-ΔΔCt 40 20 fh-RNAi control fh-RNAi control 0 0 20 40 60 80 100 Llorens et al. 2007

  9. Un modelo en Drosophila de AF qRT PCR Supervivencia normoxia control control fh-RNAi fh-RNAi % survivals Speed (cm/s) Test escalada normoxia Supervivencia hiperoxia % survivals 100 days 80 60 2-ΔΔCt 40 days 20 fh-RNAi control fh-RNAi control 0 0 20 40 60 80 100 Llorens et al. 2007

  10. Actividad de las enzimas Aconitasa y SDH Actividad aconitasa normoxia Isocitrate dehydrogenase Ciclo de Krebs control 1 día fh-RNAi 1 día control 15 días fh-RNAi 15 días control 25 días fh-RNAi 25 días Llorens et al. 2007

  11. Actividad de las enzimas Aconitasa y SDH Actividad aconitasa normoxia Isocitrate dehydrogenase Ciclo de Krebs Actividad SDH normoxia fh-RNAi 5 días control 1 día fh-RNAi 25 días fh-RNAi 1 día control 5 días control 25 días control 1 día fh-RNAi 1 día control 15 días fh-RNAi 15 días control 25 días fh-RNAi 25 días Llorens et al. 2007

  12. Actividad de las enzimas Aconitasa y SDH Actividad aconitasa *** Isocitrate dehydrogenase Ciclo de Krebs control normoxia fh-RNAi normoxia fh-RNAi hyperoxia control hyperoxia Llorens et al. 2007

  13. Actividad de las enzimas Aconitasa y SDH Actividad aconitasa *** Isocitrate dehydrogenase Ciclo de Krebs Actividad SDH fh-RNAi normoxia control hyperoxia fh-RNAi hyperoxia control normoxia control normoxia fh-RNAi normoxia fh-RNAi hyperoxia control hyperoxia Llorens et al. 2007

  14. control inactivo control activo control inactivo control activo (+ATP) fh-RNAi activo fh-RNAi inactivo fh-RNAi activo fh-RNAi inactivo hiperoxia normoxia Actividad de las enzimas Aconitasa y SDH Actividad aconitasa *** Respiración (Consumo de O2) *** control normoxia fh-RNAi normoxia fh-RNAi hiperoxia control hiperoxia Llorens et al. 2007

  15. 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.

  16. Tratamientos de la AF curefa.org

  17. 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

  18. 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

  19. Idebenona Reviewed in Schulz et al. 2009

  20. Concentrationestestadas • Deferiprona: 65 and 163 µM • Idebenona: 7, 15 and 30 µM • Comienzo del tratamiento • Embriones 0-24h • Moscasadultastras la emersion de la pupa • Cepas GAL4 usadas • actin-GAL4: expresiónubicua • neur-GAL4: expresión en el SNP • Experimentosllevados a cabo • Longevidad y escalada • Actividadaconitasa en hiperoxia

  21. La deferipronamejora la supervivencia y la habilidadmotora de mutantesactin-GAL4 > UAS-fhIR

  22. La deferipronamejora la supervivencia y la habilidadmotora de mutantesneur-GAL4 > UAS-fhIR

  23. La idebenona mejora la supervivencia y la habilidad motora de mutantes actin-GAL4>UAS-fhIR

  24. La idebenona recupera la actividad aconitasa de mutantes actin-GAL4>UAS-fhIR mutants en hiperoxia

  25. UAS fh Ni la Deferiprona ni la Idebenona afectan al sistema de expresión UAS-GAL4 GAL4 driver (actin-GAL4) UAS responder (UAS-fhIR) X Promoter GAL 4 UAS fh actin-GAL4/UAS-fhIR hf Promoter GAL 4 hf

  26. 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.

  27. Conclusiones • La Deferiprona y la Idebenonamejoran la supervivencia y la habilidadmotora de lasmoscasmutantes. • La Idebenonapero no la Deferipronarecupera la actividad de la enzimaaconitasa en hiperoxia. • Estasmejoras son debidas a los tratamientos con los medicamentos per se y no al efecto de estossobre el sistema UAS-GAL4. • Los resultadosconfirman la validez de nuestromodelo en Drosophila de la AF para el desarrollo de screenings farmacológicos de nuevasmoléculas con propiedadesfarmacológicas.

  28. Departament of Genetics Universitat de València Universität Regensburg Lehrstuhl für Entwicklungsbiologie Prof. Dr. Mª Dolores Moltó Ruiz Prof. Dr. Mª José Martínez Sebastián Dr. José Vicente Llorens Llorens Sirena Soriano Rodríguez Prof. Dr. Stephan Schneuwly Dr. José Antonio Botella Muñoz Dr. Juan Antonio Navarro Langa

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