Mecanismos de acción de eritropoyetina y eritropoyetina carbamilada en la funcionalidad de células endoteliales - Maltaneri, Romina Eugenia (2018)
Durante mucho tiempo la Eritropoyetina (Epo) fue conocida únicamente por su acción sobre elsistema hematopoyético. Más recientemente, investigaciones desarrolladas para comprender losmecanismos básicos de sus efectos biológicos han revelado un efecto pleiotrópico de Epo que seextiende más allá de la regulación eritropoyética. En este sentido, su capacidad citoprotectorasugiere un posible uso terapéutico en enfermedades neurodegenerativas y cardiovasculares,además de su administración a pacientes anémicos.Por otro lado, la actividad de Epo sobre progenitores eritroides de médula ósea ha sido asociadaa una mayor incidencia de eventos trombóticos e hipertensión en pacientes, lo cual ha dadoorigen a la búsqueda de compuestos derivados incapaces de estimular la eritropoyesis queconserven su actividad citoprotectora. Uno de estos compuestos es la eritropoyetina modificadapor carbamilación (cEpo), cuyos efectos sobre el endotelio no han sido estudiados enprofundidad hasta el momento.Con el fin de optimizar el uso clínico de Epo se requiere de un mayor conocimiento para aclararla compleja interrelación de las acciones hematopoyética y no-hematopoyética de esta citoquinasobre distintos tejidos. En base a esto, uno de los objetivos de este trabajo de Tesis Doctoral esaportar nuevos datos sobre los efectos y mecanismos de acción de Epo sobre el endotelio, conparticular interés en la angiogénesis, al mismo tiempo que se busca dilucidar si la carbamilaciónde la molécula de Epo introduce algún cambio en su actividad biológica sobre célulasendoteliales.Mediante técnicas de migración por wound healing, formación de túbulos de células endotelialessobre un sustrato símil matriz extracelular y análisis del ciclo celular, realizados sobre la líneacelular endotelial humana EA.hy926, determinamos un efecto inductor de Epo sobre la funciónangiogénica, que no fue observado con cEpo. En cuanto a los mecanismos de accióninvolucrados, hemos descrito la participación del receptor EpoR2 y de la quinasa JAK2, asociadosa la acción eritropoyética de Epo, en su efecto inductor de la migración en células endoteliales. Sibien cEpo fue capaz de activar las vías de señalización asociadas a Epo, su ausencia de efectopromigratorio estaría relacionada con un cierre prematuro de su señal, mediado por la fosfatasaPTP1B. Este mecanismo de acción diferencial entre ambas eritropoyetinas fue reportado entrabajos anteriores de nuestro grupo realizados en células eritroides.Por otro lado, nuestros resultados muestran un efecto dual de Epo sobre la generación deespecies reactivas de oxígeno, siendo capaz de prevenirla a tiempos largos de exposición, al igualResumenque cEpo, pero también estimulándola en forma transiente, lo cual constituiría un mecanismopromigratorio. La enzima óxido nítrico sintasa también estaría relacionada con la acción de Eposobre la migración de células EA.hy926.La relación entre calcio y eritropoyetina, descrita anteriormente en la diferenciación eritroide,también es importante en la migración de células endoteliales, como lo confirman ensayosrealizados con quelantes de este catión. Mediante experimentos realizados con inhibidoresfarmacológicos de canales de calcio dependientes de voltaje se determinó la participación de losmismos en el influjo de este catión estimulado por Epo, lo que constituye una evidencia a favorde la expresión de estos canales en células endoteliales. El estudio de estos canales nos permitió,además, conocer la actividad antiangiogénica de la amlodipina, un antagonista de calcio de usoclínico como antihipertensivo. Por otra parte, también se determinó la importancia de canales decalcio TRPC y canales de potasio en la respuesta migratoria a Epo. El calcio fue también unintermediario en el efecto inductor de Epo sobre la expresión de acuaporina-1, cuya funcióncomo proteína canal de agua hemos visto por primera vez asociada a la migración estimuladapor Epo.En conjunto, los resultados presentados en este trabajo de Tesis muestran un efecto diferencialde eritropoyetina y su derivado carbamilado sobre la angiogénesis, mediante mecanismossimilares a los observados en células eritroides, y aportan información sobre los diferentesintermediarios y efectores de Epo en su modulación de la actividad angiogénica. La incapacidadde cEpo de activar procesos relacionados a la migración celular genera interés en su posibleaplicación terapéutica, ya que podría ejercer citoprotección sin estimular la angiogénesis ni laeritropoyesis en pacientes donde estos procesos pueden representar un efecto indeseado.