Drp-1 dependent mitochondrial fragmentation and protective autophagy in dopaminergic SH-SY5Y cells overexpressing alpha-synuclein

Autores
Martinez, Jimena Hebe; Alaimo, Agustina; Gorojod, Roxana Mayra; Porte Alcon, Soledad; Fuentes, Federico; Coluccio Leskow, Federico; Kotler, Monica Lidia
Año de publicación
2018
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Parkinson's disease is a neurodegenerative movement disorder caused by the loss of dopaminergic neurons from substantia nigra. It is characterized by the accumulation of aggregated α-synuclein as the major component of the Lewy bodies. Additional common features of this disease are the mitochondrial dysfunction and the activation/inhibition of autophagy both events associated to the intracellular accumulation of α-synuclein. The mechanism by which these events contribute to neural degeneration remains unknown. In the present work we investigated the effect of α-synuclein on mitochondrial dynamics and autophagy/mitophagy in SH-SY5Y cells, an in vitro model of Parkinson disease. We demonstrated that overexpression of wild type α-synuclein causes moderated toxicity, ROS generation and mitochondrial dysfunction. In addition, α-synuclein induces the mitochondrial fragmentation on a Drp-1-dependent fashion. Overexpression of the fusion protein Opa-1 prevented both mitochondrial fragmentation and cytotoxicity. On the other hand, cells expressing α-synuclein showed activated autophagy and particularly mitophagy. Employing a genetic strategy we demonstrated that autophagy is triggered in order to protect cells from α-synuclein-induced cell death. Our results clarify the role of Opa-1 and Drp-1 in mitochondrial dynamics and cell survival, a controversial α-synuclein research issue. The findings presented point to the relevance of mitochondrial homeostasis and autophagy in the pathogenesis of PD. Better understanding of the molecular interaction between these processes could give rise to novel therapeutic methods for PD prevention and amelioration.
Fil: Martinez, Jimena Hebe. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Alaimo, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Gorojod, Roxana Mayra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Porte Alcon, Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Fuentes, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentina
Fil: Coluccio Leskow, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Kotler, Monica Lidia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Materia
ALPHA-SYNUCLEIN
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Nivel de accesibilidad
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Institución
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Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Kotler, Monica Lidia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. 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