Determinación del mecanismo de acción de los endocannabinoides en Caenorhabditis elegans

El colesterol es un lípido esencial constituyente de las membranas de las células eucariotas. Su función principal es estructural pero también lleva a cabo funciones como molécula de señalización. Por ello, la regulación del metabolismo colesterol es crucial para el normal funcionamiento de las células. En el nematodo Caernohabditis elegans (C. elegans), existe un grupo de hormonas esteroideas derivadas del colesterol denominadas ácidos dafacrónicos (ADs). Dichas hormonas son esenciales para la regulación del desarrollo. En los últimos años, se ha propuesto que un conjunto de lípidos denominados N-aciletanolaminas (NAEs), antagonizan la detención del desarrollo de los nematodos [1]. Más recientemente, nuestro grupo de laboratorio demostró que otra clase de lípidos, los endocannabinoides (eCBs), regulan el ciclo de vida de C. elegans mediante la promoción de la movilización de colesterol [2]. Sin embargo, el mecanismo y las vías de señalización activadas por los eCBs para movilizar colesterol no son conocidas. Adicionalmente, numerosos trabajos sugieren un rol directo de los ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs) en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas [3] y cardiovasculares [4], sugiriendo que algunos ácidos grasos (AGs) regulan el desarrollo de diversas enfermedades. A pesar de que se ha avanzado mucho en el entendimiento del rol que juegan los lípidos para el mantenimiento de la homeostasis celular, su funcionalidad como moléculas de señalización esta superficialmente estudiada. Por este motivo, en este trabajo de tesis tratamos de elucidar como los eCBs actúan como moléculas de señalización promoviendo el transporte del colesterol en C. elegans. Pudimos identificar diferentes proteínas involucradas en la vía de señalización activada por 2-O-araquidonoil glicerol (2-AG), eCB derivado de ácido araquidónico (20:4 ω-6) [5], que estimula el transporte de colesterol. Nuestros experimentos sugieren que el 2-AG estimula la movilización de colesterol por un mecanismo dependiente de los receptores del tipo TRPV (de sus siglas en inglés: Transient Receptor Potential Vainoillid), la liberación de vesículas de núcleo denso como también de la vía de señalización de la insulina Por otra parte, desarrollamos metodologías de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) como metodología para el estudio del metabolismo de AGs in vivo en C. elegans. Este procedimiento nos permitió estudiar cómo se modifican los AGs y otros metabolitos en diferentes cepas mutantes y así identificar nuevos componentes involucrados en la vía de señalización desencadenada por el ortólogo a los receptores de adiponectina (AdipoR1 y AdipoR2), PAQR-2, en condiciones de baja temperatura [6–8]. Estos descubrimientos demuestran, por un lado, de forma precisa que vías de señalización son activadas por 2-AG en la regulación del tráfico de colesterol y, por el otro, aportan, claridad para el estudio del rol de los AGs como moléculas de señalización.