Estudio proteómico de vesículas extracelulares de plasma de individuos con Alzheimer

Abstract

Las vesículas extracelulares (VEs), consideradas fuentes prometedoras de biomarcadores para enfermedades neurodegenerativas como el alzheimer, fueron analizadas en este Trabajo Fin de Grado (TFG) con el objetivo de estudiar su perfil proteico en plasma de tres grupos: controles no portadores, portadores sanos de la mutación PSEN1 E280A y portadores con deterioro cognitivo leve (DCL). Para ello, las VEs se aislaron mediante cromatografía de exclusión por tamaño y se validaron por Western Blot, observándose diferencias en la distribución de proteínas que podrían deberse a variaciones en el tamaño o la concentración vesicular, o bien al co-aislamiento de partículas plasmáticas, como las lipoproteínas. Posteriormente, se estudió su contenido mediante espectrometría de masas, identificando 502 proteínas, con diferencias relevantes entre grupos. El análisis funcional de estas proteínas reveló alteraciones en rutas relacionadas con el sistema inmune, el sistema del complemento y el metabolismo lipídico. Entre las proteínas diferencialmente expresadas, se seleccionaron apoC3 y apoE para su validación experimental. En el caso de apoC3, se observaron niveles más elevados en portadores con y sin deterioro, aunque sin diferencias significativas, en contraste con el análisis proteómico. Por su parte, apoE mostró un patrón coherente entre lo proteómico y la validación, con mayor expresión en controles. Este resultado podría explicarse por la presencia de lipoproteínas en ese grupo, lo que coincidiría con la localización extracelular de ApoE que se ha puesto de manifiesto tras el tratamiento con proteinasa K. Extracellular vesicles (EVs), considered promising sources of biomarkers for neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s, were analyzed in this Final Degree Project (FDP) to study their proteomic profile in plasma from three groups: non-carrier controls, healthy carriers of the PSEN1 E280A mutation, and carriers with mild cognitive impairment (MCI). For this, EVs were isolated by size exclusion chromatography and validated by Western Blot, revealing differences in protein distribution that could be due to variations in EVs size or concentration, or to the co-isolation of plasma particles such as lipoproteins. Subsequently, their content was analyzed by mass spectrometry, identifying 502 proteins with relevant differences between groups. Functional analysis of these proteins revealed alterations in pathways related to the immune system, the complement cascade, and lipid metabolism. Among the differentially expressed proteins, apoC3 and apoE were selected for experimental validation. ApoC3 levels were observed to be higher in carriers with and without impairment, although without significant differences, contrasting with the proteomic analysis. In turn, apoE showed a consistent pattern between the proteomic data and validation, with higher expression in controls. This result could be explained by the presence of lipoproteins in that group, which would be consistent with the extracellular localization of ApoE that we have demonstrated after the proteinase K treatment.