Regulación de la expresión de leptina y su acción en células placentarias

• Autores: Maymó, Julieta Lorena
• Año de publicación: 2010
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Varone, Cecilia Laura
• Materia: LEPTINA; PLACENTA; IMPLANTACION; VIAS DE SEÑALIZACIÓN; APOPTOSIS; HCG; AMPC; PKA; MAPK; LEPTIN; PLACENTA; IMPLANTATION; SIGNAL TRANSDUCTION PATHWAYS; APOPTOSIS; CAMP; HCG; PKA; MAPK
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Conocida inicialmente como la “hormona de la gordura” por su asociación con la saciedad y el balance energético del organismo, la leptina, una proteína de 16 kDa, también es reconocida actualmente por el papel fundamental que posee en la biología reproductiva. La expresión de la leptina y de sus receptores, descubierta originalmente en tejido adiposo, se ha evidenciado en otros tejidos tales como placenta, en donde la síntesis de leptina es altamente regulada. Los niveles de leptina aumentan tempranamente durante la gestación, aún antes de que se incremente el tejido adiposo, sugiriendo que existen otros factores que modulan su producción. Sin embargo, los mecanismos de acción de la leptina sobre la implantación y el crecimiento embrionario son aún desconocidos. El presente trabajo ha sido desarrollado con el objeto de estudiar las vías de transducción de señales activadas por leptina en placenta y para elucidar los mecanismos que median el efecto antiapoptótico de leptina. Más aún, dado que la leptina sería importante en la supervivencia celular y en el mantenimiento de la placenta, analizamos la regulación de la expresión de leptina en placenta por la hormona gonadotrofina coriónica y por AMPc. Se utilizaron como modelo las líneas celulares trofoblásticas JEG-3 y BeWo, y explantos de placenta humana a término. Demostramos que la unión de la leptina a su receptor causa la estimulación de las vías de señalización de JAK/STAT, MAPK, p38MAPK y PI3K. Asimismo, hallamos que la leptina cumple una función antiapoptótica en células trofoblásticas y que ejerce dicha función principalmente a través de la vía de MAPK. Cuando estudiamos la regulación de la expresión de leptina, los resultados mostraron que la hCG, una hormona esencial del embarazo, estimula la transcripción y la síntesis de leptina en placenta. Contrario a lo esperado, el AMPc inhibió la inducción de leptina por hCG. El efecto de hCG sobre leptina parece estar mediado por la vía de MAPK. Observamos que el AMPc estimula la expresión de leptina en placenta y que el nucleótido es capaz de activar no sólo la vía de señalización de PKA sino también la de MAPK. En este sentido, demostramos que la acción inductora del AMPc sobre leptina estaría mediada por un entrecruzamiento entre dichas vías. En síntesis, los resultados obtenidos contribuyen a esclarecer el modo de acción de la leptina en placenta así como los mecanismos de regulación de la expresión de la proteína, y sustentan la importancia de la leptina en la biología de la reproducción.
Leptin is a 16000 MW protein product of the obese gene, originally considered as an adipocyte-derived signaling molecule for the central control of metabolism. However, leptin has been suggested to be involved in other functions during pregnancy, particularly in placenta, where it was found to be expressed. Leptin levels rise early in pregnancy, even before the augmentation of adipose tissue, suggesting that others factors modulate its production. The mechanism of leptin action in implantation and fetal development remains unknown. In the present work we aimed to study the signal transduction pathways activated by leptin in placenta and to elucidate the mechanisms that mediate the antiapoptotic effect of leptin. Moreover, since leptin could be important in trophoblastic cell survival, and therefore in maintenance of the placenta, we attempted to study the regulation of leptin expression in placenta. BeWo and JEG-3 choriocarcinoma cell lines, as well as trophoblastic cells from human placenta explants were used. We determined that both models of work express leptin and leptin receptor. We have found that leptin stimulates JAK-STAT, MAPK and PI3K signaling pathways. We demonstrated that leptin has an antiapoptotic effect in placental cells and this effect is mediated mainly by the MAPK pathway. We have also found that hCG added to BeWo cells showed a stimulatory effect on leptin expression and transcription. Similar results were obtained with placental explants thus evidencing physiological relevance. We found that dbcAMP counteracted hCG effect on leptin expression. Moreover, hCG effect on leptin is mediated by the MAPK pathway. We showed that cAMP stimulates leptin expression in placental cells. More interestingly, we demonstrated that the cAMP effect on leptin expression probably involves both the PKA classic signaling pathway and the MAPK signal transduction pathway. A cross talk between these pathways would be responsible for the observed effects. In summary, our results will lead to a better understanding of the regulatory mechanisms of leptin expression by human placental trophoblasts and further support the importance of leptin in the biology of reproduction.
Fil: Maymó, Julieta Lorena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.