Mitogen-activated protein kinases are involved in hepatocanalicular dysfunction and cholestasis induced by oxidative stress

Authors
Toledo, Flavia Daniela; Basiglio, Cecilia Lorena; Barosso, Ismael Ricardo; Boaglio, Andrea Carolina; Zucchetti, Andrés Ernesto; Sanchez Pozzi, Enrique Juan; Roma, Marcelo Gabriel
Publication Year
2017
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
In previous studies, we showed that the pro-oxidant model agent tert-butyl hydroperoxide (tBuOOH) induces alterations in hepatocanalicular secretory function by activating Ca2+-dependent protein kinase C isoforms (cPKC), via F-actin disorganization followed by endocytic internalization of canalicular transporters relevant to bile formation (Mrp2, Bsep). Since mitogen-activated protein kinases (MAPKs) may be downstream effectors of cPKC, we investigated here the involvement of the MAPKs of the ERK1/2, JNK1/2, and p38MAPK types in these deleterious effects. tBuOOH (100 µM, 15 min) increased the proportion of the active, phosphorylated forms of ERK1/2, JNK1/2, and p38MAPK, and panspecific PKC inhibition with bisindolylmaleimide-1 (100 nM) or selective cPKC inhibition with Gö6976 (1 μM) prevented the latter two events. In isolated rat hepatocyte couplets, tBuOOH (100 µM, 15 min) decreased the canalicular vacuolar accumulation of the fluorescent Bsep and Mrp2 substrates, cholylglycylamido fluorescein, and glutathione-methylfluorescein, respectively, and selective inhibitors of ERK1/2 (PD098059), JNK1/2 (SP600125), and p38MAPK (SB203580) partially prevented these alterations. In in situ perfused rat livers, these three MAPK inhibitors prevented tBuOOH (75 µM)-induced impairment of bile flow and the decrease in the biliary output of the Bsep and Mrp2 substrates, taurocholate, and dinitrophenyl-S-glutathione, respectively. The changes in Bsep/Mrp2 and F-actin localization induced by tBuOOH, as assessed by (immuno)fluorescence staining followed by analysis of confocal images, were prevented total or partially by the MAPK inhibitors. We concluded that MAPKs of the ERK1/2, JNK1/2, and p38MAPK types are all involved in cholestasis induced by oxidative stress, by promoting F-actin rearrangement and further endocytic internalization of canalicular transporters critical for bile formation.
Fil: Toledo, Flavia Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina
Fil: Basiglio, Cecilia Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina
Fil: Barosso, Ismael Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina
Fil: Boaglio, Andrea Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina
Fil: Zucchetti, Andrés Ernesto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina
Fil: Sanchez Pozzi, Enrique Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina
Fil: Roma, Marcelo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Fisiología Experimental. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Fisiología Experimental; Argentina
Subject
ACTIN CYTOSKELETON
CANALICULAR TRANSPORTERS
HEPATOCELLULAR CHOLESTASIS
MITOGEN-ACTIVATED PROTEIN KINASES
OXIDATIVE STRESS
Inmunología
Medicina Básica
CIENCIAS MÉDICAS Y DE LA SALUD
Access level
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License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/50532