Dinámica del calcio mitocondrial y nuclear en las células gh3

Resumen

El objetivo general de este trabajo es caracterizar el papel del calcio en los procesos de señalización a nivel subcelular, principalmente en el núcleo y en las mitocondrias. El núcleo está rodeado por una doble membrana, la envuelta nuclear, que es capaz de acumular calcio en el interior de su lumen. Se ha propuesto que el calcio puede ser liberado directamente desde la envuelta nuclear hacia el citoplasma a través de canales iónicos asociados tanto a receptores de inositol trisfosfato presentes en la membrana interna de la envuelta nuclear. Por otro lado, el citosol y el nucleoplasma están comunicados a través de poros nucleares de 10 nm de diámetro, aparentemente susceptibles al paso libre de iones. En primer lugar se miden los niveles de calcio en el interior de las mitocondrias de células GH3 vivas mediante imágenes de bioluminiscencia obtenidas a partir de la sonda de calcio aequorina (AEQ) dirigida a las diferentes organelas. Para medir la [Ca2+], se expresa la AEQ en células GH3 mediante la infección con un vector vírico del tipo herpes simplex (HSV). Así se comprueba que existen oscilaciones de calcio en las mitocondrias que se comportan de forma similar a las citosólicas. El significado fisiológico de estas oscilaciones de calcio mitocondrial podría ser la modulación de la respiración. El incremento de la [Ca2+]m a niveles de micromolar es capaz de activar numerosas deshidrogenasas mitocondriales que resulta en un aumento de la respiración. Otro de los objetivos de esta tesis doctoral es comparar las señales de calcio citosólicas y nucleares registradas mediante AEQs dirigidas tanto al citosol como al núcleo de diversos tipos celulares, tanto en reposo como frente a distintos estímulos. Para comprobar si la envuelta nuclear afecta a la progresión de la onda de calcio se inducen incrementos de la [Ca2+]c tanto por activación de la entrada de calcio a través de la membrana plasmática por despolarizaci