Caracterización del promotor del factor de transcripción mitoncondrial TFAM : regulación por receptores nucleares y factores de crecimiento

Abstract

Desde hace mucho tiempo se sabe que la hormona tiroidea (T3) juega un papel importante en la regulación del metabolismo general, crecimiento y diferenciación de diversos tipos celulares. También, uno de los efectos más coocidos de T3 es su regulación de la funcionalidad mitocondrial. Aunque este efecto sobre la mitocondria ha sido muy estudiado en tejidos como el hígado, se sabe mucho menos sobre su acción en las mitocondrias de cerebro, un órgano que precisamente es muy dependiente del estado tiroideo durante el desarrollo. Datos previos del laboratorio han mostrado que la T3 es un importante regulador tanto de la expresión del genoma mitocondrial como de la funcionalidad de la mitocondrial Tfam, una proteína muy importante en la biogénesis de la mitocondria, podría estar regulado por T3 en cerebro y por tanto actuar de mediador de la acción de esta hormona sobre las mitocondrias de este órgano. Hemos demostrado que los niveles de mRNA y proteína Tfam están disminuidos en el cerebro de neonatos hipotiroideos y que estos niveles se recuperan después de un tratamiento con T3, lo que indica que esta hormona es la causante de esta regulación. Hemos demostrado también que la T3 induce la expresión del gen Tfam en células de neuroblastoma, estando las secuencias responsables de esta activación localizadas en un fragmento comprendido entre los nucleótidos -145/+1 y que también existe una secuencia localizada entre los nucleótidos -1239/-1212 que es capaz de mediar el efecto de esta hormona. El efecto de T3 sobre el promotor de Tfam es específico de la isoforma TRbeta1 del receptor de T3. También, otros ligandos de receptores nucleares como vitamina D3 (VD3) y ácido todo-trans retinoico (AR) son capaces de activar la expresión de Tfam, mientras que 15 deoxy-* 12,14 -prostaglandina J2 (15d-PGJ2), ligando del receptor nuclear PPARgamma, inhibe significativamente la actividad de este promotor. Finalmente hemos observado una interacción entre las rutas activadas por los receptores nucleares de T3, AR y VD3 y rutas de señalización extracelulares. En concreto mostramos que todas las rutas de señalización analizadas (PKA,PKC, MAPKs y PI-3K) activan al heterodímero RXRalfa/TRbeta1 vacío, mientras que todas ellas, menos PI-3K bloquean el efecto de T3 sobre el promotor de Tfam. Estas rutas de señalización interfieren también de diversas maneras sobre el efecto de VD3 y AR sobre dicho promotor mientras que no modifican el efecto de 15 deoxy-* 12,14-prostaglandina J2.