MECHANICAL REGULATION OF NUCLEOCYTOPLASMIC TRANSPORT IN NEURONS

Abstract

La rigidesa del cervell varia amb l’envelliment, i s’observa substancialment alterada en trastorns neurodegeneratius, com per exemple l’Alzheimer. Avui dia, està àmpliament acceptat el fet que les cèl·lules són capaces de detectar i respondre a estímuls mecànics de l’entorn, en un procés conegut com a ‘mechanosensing’. Un dels mecanismes més sensibles a les forces mecàniques és el transport nucleocitoplasmàtic (TNC), on els impulsos mecànics externs són capaços de modular la tensió nuclear de les cèl·lules, com també de causar un impacte sobre el tràfic molecular a través dels porus nuclears. A més a més, s’ha evidenciat que el TNC està alterat en patologies com l’Alzheimer o en altres malalties neurodegeneratives. No obstant això, encara es desconeix si les neurones poden detectar canvis en la rigidesa cerebral, afectant al transport entre el nucli i el citoplasma conseqüentment. Aquest projecte respon aquesta qüestió mitjançant la combinació d’un model neuronal (cèl·lules SH-SY5Y diferenciades en neurones), hidrogels de poliacrilamida (PAA) d’una rigidesa determinada, i un sensor sintètic mecano-sensitiu (SeNCYT) capaç de reportar canvis en el TNC. Per validar els resultats, s’han aplicat xocs osmòtics i s’han comparat els efectes sobre cèl·lules diferenciades i cèl·lules i no diferenciades. Els resultats indiquen que les cèl·lules neuronals són sensibles a la rigidesa del substrat, incloent-hi alteracions en la morfologia cel·lular i en la dinàmica del TNC, fet que suporta la idea que el ‘mechanosensing’ contribueix a la regulació del transport nuclear en patologies neurodegeneratives. Aquestes conclusions permeten enllaçar la mecànica cerebral amb la disfunció neuronal.