Registro:
| Documento: | Tesis de Grado |
| Título: | Estudio de genes tempranos regulados por la actividad de CRHR1 |
| Título alternativo: | Study of immediate early genes regulated by CRHR1 from endosomal compartments |
| Autor: | Dellavalle, Ignacio |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Lugar de trabajo: | Instituto Max Planck Argentina - CONICET. Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires - Instituto Partner de la Sociedad Max Planck (IBIOBA-MPSP)
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| Fecha de defensa: | 2024-03-15 |
| Fecha en portada: | Marzo 2024 |
| Grado Obtenido: | Grado |
| Título Obtenido: | Licenciado en Ciencias Biológicas |
| Departamento Docente: | Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular |
| Director: | Silberstein Cuña, Susana Iris |
| Director Asistente: | Silbermins, Micaela |
| Jurado: | Rubinstein, Natalia; Boccaccio, Graciela Lidia; Shayo, Carina Claudia |
| Idioma: | Español |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001712_Dellavalle |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nBIO001712_Dellavalle.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/seminario/document/seminario_nBIO001712_Dellavalle |
| Ubicación: | Dep.BIO 001712 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Dellavalle, Ignacio. (2024). Estudio de genes tempranos regulados por la actividad de CRHR1. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001712_Dellavalle |
Resumen:
El sistema de CRH presenta un rol central en la respuesta al estrés al permitir la integración de las respuestas neuroendocrina, autonómica y comportamental para mantener la homeostasis en un organismo. Este sistema se caracteriza por funcionar como activador de la respuesta endocrina al regular el eje Hipotalámico-Hipofisario-Adrenal (HPA), así como por participar en distintos circuitos extra hipotalámicos como neuromodulador. La hormona liberadora de corticotropina (CRH) se caracteriza por presentar alta afinidad con el Receptor acoplado a proteína G (GPCR), CRHR1. La activación de este receptor permite generar a nivel intracelular AMP cíclico (cAMP) como segundo mensajero, el cual es capaz de iniciar diferentes cascadas de señalización. Los GPCRs son mediadores de las respuestas celulares a una gran cantidad de estímulos, lo que los convierte en blanco de estudio de nuevos fármacos para el tratamiento de muchas patologías. Aunque inicialmente se creía que la internalización del receptor se limitaba al apagado de la señal mediante un cambio conformacional y asociación con diferentes proteínas, hoy en día hay evidencia que demuestra que los GPCRs son capaces de señalizar también desde compartimentos intracelulares luego de la internalización del receptor. En particular, se vio que CRHR1 es capaz de continuar señalizando desde endosomas. Desregulaciones en la vía de señalización de CRH-CRHR1, a nivel hipocampal, se han asociado al desarrollo de trastornos de depresión y ansiedad. AKT es una proteína de la familia de las serin/treonin quinasas la cual regula una gran variedad de funciones celulares incluyendo la supervivencia, metabolismo y la angiogénesis. En trabajos anteriores de nuestro laboratorio se vió que CRH activa la vía de AKT y por bibliografía se sabe que la desregulación de la vía de AKT en el cerebro puede llevar a varios desórdenes neuropsiquiátricos y neurodegenerativos. Existen genes los cuáles se regulan inmediatamente luego de una estimulación neuronal por lo que son utilizados en bibliografía como marcadores de circuitos neuronales activados los cuales se denominan genes tempranos (IEGs) y tienen como función la respuesta biológica de manera rápida. Con el objetivo de estudiar el perfil de expresión de genes tempranos inducido por la activación de CRHR1, se estudiaron los mismos mediante la técnica de RNA-Seq luego de 1h de estímulo con CRH 10 nM en células de la línea neuronal hipocampal HT22 que expresan de manera estable CRHR1 (HT22-CRHR1). Se vió que 372 genes se encontraban regulados por la acción de CRH de los cuales 299 se encontraban regulados positivamente mientras que 73 se encontraban regulados negativamente. Por otra parte, de los genes inducidos por CRH 24 eran regulados al inhibir AKT, y de estos, 22 se encontraban antagonizados. Por último, se utilizó el inhibidor de endocitosis Dyngo-4a el cual, por la concentración tóxica ensayada, no permitió obtener información transcripcional sobre el efecto de la endocitosis. Se observó que los genes regulados por CRH se encontraban enriquecidos en clusters de vías esperables para la regulación de esta hormona como neurogénesis o regulación de la diferenciación celular como también en clusters novedosos como la cascada de MAPK quinasas o las vías de AP1/ATF2. Por último se pudo corroborar la regulación de IEGs conocidos como cFos o Ddit4 y otros que son IEGs novedosos regulados por CRH como Nr4a2 sobre los que se realizaron RT-qPCRs con el fin de validar la transcriptómica obtenida a partir del RNA-Seq.
Abstract:
The CRH system plays a central role in stress response by allowing the integration of neuroendocrine, autonomic and behavioral responses to maintain homeostasis in an organism. This system is characterized by functioning as an activator of the endocrine response by regulating the Hypothalamic-Pituitary-Adrenal (HPA) axis, as well as participating in different extra-hypothalamic circuits as a neuromodulator. Corticotropin-releasing hormone (CRH) is characterized by having high affinity for the G protein-coupled receptor (GPCR), CRHR1. The activation of this receptor allows cyclic AMP (cAMP) to be generated intracellularly as a second messenger, which is capable of initiating different signaling cascades. GPCRs are mediators of cellular responses to a large number of stimuli, which makes them a target for the study of new drugs for the treatment of many pathologies. Although initially it was believed that receptor internalization was limited to turning off the signal through a conformational change and association with different proteins, today there is evidence that demonstrates that GPCRs are capable of signaling also from intracellular compartments after receptor internalization. In particular, it was seen that CRHR1 is capable of continuing signaling from endosomes. Deregulations in the CRH-CRHR1 signaling pathway, at the hippocampal level, have been associated with the development of depression and anxiety disorders. AKT is a protein of the serine/threonine kinase family which regulates a wide variety of cellular functions including survival, metabolism and angiogenesis. In previous work from our laboratory it was seen that CRH activates the AKT pathway and from literature it is known that deregulations in this pathway can lead to various neuropsychiatric and neurodegenerative disorders. There are genes which are regulated immediately after neuronal stimulation, which is why they are used in the literature as markers of activated neuronal circuits, which are called immediate early genes (IEGs) and whose function is the rapid biological response. With the aim of studying the profile of immediate early genes induced by CRHR1 activation, an RNA-Seq was performed after 1 h of stimulation with 10nM CRH in cells of the hippocampal neuronal line HT22 that stably expresses CRHR1 (HT22-CRHR1). It was seen that 372 genes were regulated by the action of CRH from which 299 were positively regulated while 73 were negatively regulated. On the other hand, of the genes induced by CRH 24 were regulated by inhibiting AKT and of these 22 were antagonized. Finally the endocytosis inhibitor Dyngo-4a was used but due to the toxic concentration tested it did not allow us to obtain transcriptional information on the effect of endocytosis. It was observed that the genes regulated by CRH were enriched in clusters of pathways expected for the regulation of this hormone such as neurogenesis or regulation of cell differentiation as well as in novel clusters such as the MAPK kinase cascade or the AP1/ATF2 pathways. Finally, it was possible to corroborate the regulation of known IEGs as Fos or Ddit4 and others that are novel IEGs regulated by CRH such as Nr4a2 on which RT-qPCRs were performed in order to validate the transcriptomics obtained from the RNA-Seq.
Citación:
---------- APA ----------
Dellavalle, Ignacio. (2024). Estudio de genes tempranos regulados por la actividad de CRHR1. (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001712_Dellavalle
---------- CHICAGO ----------
Dellavalle, Ignacio. "Estudio de genes tempranos regulados por la actividad de CRHR1". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2024.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001712_Dellavalle
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