Proyecto Espectometría de Masas - Instituto Oftalmológico Fernández-Vega

Proyecto Espectometría de Masas

03/10/2016
Desarrollo de metodologías basadas en espectometría de masas y su aplicación al estudio de posibles dianas terapéuticas en degeneración macular asociada a la edad (DMAE)

La degeneración macular asociada a la edad (DMAE) es una enfermedad ocular ligada al envejecimiento y la principal causa de ceguera irreversible entre personas mayores de 65 años. La principal característica clínica de la DMAE es la presencia de depósitos extracelulares, denominados drusas, en la región macular de la retina, debido a una degeneración de las células del epitelio pigmentario retiniano (RPE). La modulación de la formación de estos depósitos ayudaría a disminuir o detener la progresión de la DMAE.

 

En este Proyecto se pretende descifrar si el sistema antioxidante Zinc-Metalotioneína (Zn-MT) puede considerarse una diana terapéutica eficiente en el tratamiento de la DMAE. Estudios previos sugieren que existe un desequilibrio redox Zn-MT durante el inicio y la progresión de la DMAE que induce daño celular en el RPE a través de una cadena de eventos que incluyen la liberación intracelular y citotóxica de zinc y cobre, la subsecuente inducción de la liberación de calcio, y la oligomerización extracelular incontrolada de proteínas CFH, SOD, APP y S100A6 (entre otras), lo que desencadena una inflamación crónica, ulterior muerte celular y la formación de las drusas. Por tanto, la formación de drusas en la DMAE y la progresión del daño celular del RPE podría detenerse si se modula la homeostasis citosólica del zinc a través de la regulación de las MTs.

 

Con objeto de evaluar los mecanismos moleculares implicados en la formación de las drusas en DMAE se desarrollarán metodologías analíticas basadas en espectrometría de masas para su aplicación en el estudio del sistema Zn-MT en muestras de suero y humor vítreo de pacientes con DMAE, así como en un modelo in vitro de RPE capaz de producir drusas.

 

Por un lado, para estudiar si existe una alteración sistémica y local en el sistema propuesto se llevará a cabo la determinación del contenido total de Ca, Cu y Zn en muestras de suero y humor vítreo de pacientes con DMAE y sujetos control empleando plasma de acoplamiento inductivo con detección por espectrometría de masas (ICP-MS). Además, recientemente se ha demostrado el potencial que tiene la medida de relaciones isotópicas de elementos traza con objeto de conseguir un mayor conocimiento del metabolismo humano y en la búsqueda de biomarcadores de enfermedades, por lo que se llevarán a cabo medidas de relaciones isotópicas de Ca, Cu y Zn en dichas muestras mediante ICP-MS de tipo multicolector.

 

Por otro lado, para evaluar la existencia de una relación entre la alteración del sistema Zn-MT y la generación de drusas, en el modelo in vitro de RPE y los tejidos oculares de donates postmortem, se requiere de herramientas analíticas con alta sensibilidad y que permitan conocer de manera simultánea la distribución (bioimaging) de metales y proteínas. En nuestro caso se estudiarán los metales involucrados en el proceso degenerativo (Zn, Ca y Cu) así como las proteínas MT, CFH, SOD, APP y S100A6. En este sentido, la técnica de ablación láser (LA) acoplada a ICP-MS ha demostrado un gran potencial para estudios de bioimaging. En el proyecto se propone el empleo de anticuerpos con marcas metálicas (nanoclústeres metálicos de Au, Pt, Ag, Pd y Bi) en combinación con LA-ICP-MS para la detección simultanea de las cinco proteínas directamente sobre secciones de tejidos oculares y cultivos celulares

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