Papel de los estrógenos sobre la actividad de la descarboxilasa del glutamato

Abstract

The enzyme known as glutamate decarboxylase (GAD) is required for the synthesis of ϒ-aminobutyric acid (GABA) from glutamate. This enzyme has been shown to have pyridoxal phosphate as its coenzyme [Santos, et. al., 2018]. In addition, it presents two isoforms encoded by different genes: GAD65, whose activity depends on the presence of progesterone (P4), and GAD67, which does not depend on this steroid [Carrasco, 2021]. In mammals, the two GAD isoforms have molecular masses of 65 KDa (GAD65) and 67 KDa (GAD67). It is known that GAD65 predominates in nerve terminals, being able to be anchored in the membrane of vesicles that contain neurotransmitter, while GAD67 is a cytosolic enzyme, which is distributed in the neuronal soma and dendrites, but which also participates in neurotransmittersaxonal processes [Schousboe and Waagepetersen, 2017]. It has recently been shown that P4 plays a predominant role in the activation of GAD65 [Carrasco, 2021]; however, the mechanism of action of this steroid on GAD activity has yet to be demonstrated. It has recently been shown that treatment with estradiol + P4 increases the activity of GAD65; but not when only estradiol is applied. In this study, it is proposed to determine the in vitro formation of GABA in the presence of P4 and/or 17β-estradiol, together with the 17β-estradiol receptor antagonist, tamoxifen, using the supernatant and microsomal fraction of different brain regions as a source of GAD.

La enzima conocida como glutamato descarboxilasa (GAD) es necesaria para la síntesis del ácido ϒ-aminobutírico (GABA) a partir de glutamato. Se ha demostrado que esta enzima tiene como coenzima al fosfato de piridoxal [Santos, et. al., 2018]. Además, presenta dos isoformas codificadas por genes diferentes: la GAD65 cuya actividad depende de la presencia de progesterona (P4) y la GAD67 que no depende de este esteroide [Carrasco, 2021]. En mamíferos las dos isoformas de GAD, cuentan con masas moleculares de 65 KDa (GAD65) y de 67 KDa (GAD67). Se conoce que la GAD65 predomina en terminales nerviosas, pudiendo estar anclada en la membrana de vesículas que contienen a los neurotransmisores, mientras que GAD67 es una enzima citosólica, que se distribuye en el soma y dendritas neuronales, pero que de igual forma participa en los procesos axonales [Schousboe y Waagepetersen, 2017]. Recientemente se ha demostrado que la P4 juega un papel preponderante sobre la activación de la GAD65 [Carrasco, 2021]; sin embargo, el mecanismo de acción de este esteroide sobre la actividad de GAD aún no se ha demostrado. Recientemente se ha evidenciado que el tratamiento con estradiol + P4 aumenta la actividad de la GAD65; pero no cuando se aplica solamente estradiol. En este estudio se propone determinar la formación in vitro de GABA en presencia de P4 y/o 17β-estradiol, junto con el antagonista del receptor de 17β-estradiol, el tamoxifeno, utilizando la fracción sobrenadante y microsomal de diferentes regiones cerebrales como fuente de GADs.