AKT/GSK3β signaling pathway is critically involved in human pluripotent stem cell survival

Authors
Romorini, Leonardo; Garate, Ximena; Neiman, Gabriel; Luzzani, Carlos Daniel; Furmento, Verónica Alejandra; Guberman, Alejandra Sonia; Sevlever, Gustavo; Scassa, Maria Elida; Miriuka, Santiago Gabriel
Publication Year
2016
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
Human embryonic and induced pluripotent stem cells are self-renewing pluripotent stem cells (PSC) that can differentiate into a wide range of specialized cells. Basic fibroblast growth factor is essential for PSC survival, stemness and self-renewal. PI3K/AKT pathway regulates cell viability and apoptosis in many cell types. Although it has been demonstrated that PI3K/AKT activation by bFGF is relevant for PSC stemness maintenance its role on PSC survival remains elusive. In this study we explored the molecular mechanisms involved in the regulation of PSC survival by AKT. We found that inhibition of AKT with three non-structurally related inhibitors (GSK690693, AKT inhibitor VIII and AKT inhibitor IV) decreased cell viability and induced apoptosis. We observed a rapid increase in phosphatidylserine translocation and in the extent of DNA fragmentation after inhibitors addition. Moreover, abrogation of AKT activity led to Caspase-9, Caspase-3, and PARP cleavage. Importantly, we demonstrated by pharmacological inhibition and siRNA knockdown that GSK3β signaling is responsible, at least in part, of the apoptosis triggered by AKT inhibition. Moreover, GSK3β inhibition decreases basal apoptosis rate and promotes PSC proliferation. In conclusion, we demonstrated that AKT activation prevents apoptosis, partly through inhibition of GSK3β, and thus results relevant for PSC survival.
Fil: Romorini, Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina
Fil: Garate, Ximena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina
Fil: Neiman, Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina
Fil: Luzzani, Carlos Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina
Fil: Furmento, Verónica Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina
Fil: Guberman, Alejandra Sonia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Sevlever, Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina
Fil: Scassa, Maria Elida. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina
Fil: Miriuka, Santiago Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina
Subject
AKT SIGNALLING
PLURIPOTENT CELLS
CELL SURVIVAL
Otras Ciencias Biológicas
Ciencias Biológicas
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
Access level
Open access
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:11336/56344