Interacción de la glutamina sintetasa (GS) y el péptido B-amiloide como una estrategia de purificación

Interaction of glutamine synthetase (GS) and amyloid B-peptide as a purification strategy

La enfermedad de Alzheimer (EA) es la forma de demencia más común en la edad adulta. Se manifiesta con la pérdida progresiva de la memoria a medida que las neuronas en la corteza cerebral y el hipocampo mueren. En todas las formas de EA se evidencia aumento de la expresión de diferentes proteínas, así como la presencia de agregados insolubles de péptido-β-amiloide (PBA). La glutamina sintetasa (GS) es una enzima clave en el metabolismo del glutamato y en la detoxificación de amonio (NH4⁺). Previamente se ha reportado una posible interacción GS-PBA que puede estar asociada con EA. En este trabajo se realizó la purificación de la enzima cerebral de rata a partir de un extracto sometido a precipitación fraccionada con (NH₄)₂SO₄ del 20-60 % de saturación y posteriormente a través de cromatografías sucesivas de filtración en gel, intercambio iónico y afinidad. El peso molecular del complejo fue calculado en 137 kDa por el orden de elución en la columna de filtración. Se identificó interacción de la enzima con PBA 1-40, lográndose la purificación de una sola banda de 45 kDa, correspondiente a la forma monomérica de la GS. En este trabajo se presenta un nuevo método de purificación de la enzima y se demuestra la interacción de GS con el PBA. Se propone que esta interacción GS-PBA puede ser uno de los procesos que se presentan en la enfermedad al explicar la reducción de la actividad de la enzima en paciente con EA, ya que podría alterar el ciclo glutamato-glutamina y generar cambios en el entorno celular que favorecen excitotoxicidad por glutamato típica de los procesos de neurodegeneración.

INTRODUCCIÓN

Las enfermedades neurodegenerativas, y en especial las demencias, afectan a miles de personas de forma creciente debido al aumento de la esperanza de vida de la población, lo que hará que la prevalencia de estas patologías sea mayor en los próximos años. La enfermedad de Alzheimer (EA) se caracteriza por una pérdida progresiva de la memoria y de otras capacidades mentales a medida que las neuronas en la corteza cerebral y el hipocampo se atrofian y mueren (1). Las lesiones típicas extracelulares son las placas seniles (PS) o amiloides, cuyo principal constituyente es el péptido β-amiloide (PBA).  La secuencia DAEFRHDSGYEVHHQKLVFFAEDVGSNKGAIIGLMVGGVV del péptido de 40 residuos (PBA 1-40) corresponde a una parte de la región hidrofóbica de la proteína precursora amiliode (PPA 672-712) (2).