Efecto del estrés oxidativo-nitrativo en la expresión y función de la acuaporina 9 (AQP9) placentaria, y su rol en la supervivencia de las células trofoblásticas

• Autores: Medina Mora, Yollyseth Astrid
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Damiano, Alicia E.; Alleva, Karina; White, Verónica; Erlejman, Alejandra
• Materia: AQP9; Estrés oxidativo-nitrativo; Placenta; Ciencias de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

Fil: Medina Mora, Yollyseth Astrid. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, Argentina
La preeclampsia actualmente representa la principal causa de morbimortalidad,\ntanto materna como fetal, a nivel mundial y constituye una causa importante de\nprematuridad neonatal. Se presenta entre un 5% a 10% de los embarazos, produciendo\naproximadamente 75.000 muertes maternas al año en todo el mundo. El origen de esta\npatología radica en alteraciones en la placenta.\nEl desarrollo placentario es fundamental para asegurar el normal crecimiento\nfetal y el mantenimiento de un embarazo saludable. Durante el proceso de\nplacentación, la proliferación y diferenciación de las células madre del citotrofoblasto\nestán influenciadas por el O2, considerado un importante modulador de la invasión del\ntrofoblasto.\nLa placenta juega un rol muy importante manteniendo el intercambio de gases,\nel transporte de iones, nutrientes e inmunoglobulinas. Todas estas funciones están\ndeterminadas por el desarrollo vascular, un adecuado flujo sanguíneo y por el\ncrecimiento y diferenciación del trofoblasto. También es responsable, en gran medida,\nde la respuesta inmune materna hacia el embarazo y la disponibilidad de nutrientes.\nFallas en funciones placentarias se han asociado con el desarrollo de diversas\npatologías como la preeclampsia. Ésta es una condición exclusiva del embarazo\nhumano que se caracteriza por hipertensión y colapso funcional de los órganos\nmaternos. Durante su desarrollo ocurren un conjunto de procesos que favorecen el\ndeterioro oxidativo de las biomoléculas de diferentes tejidos, teniendo a la placenta\ncomo el origen y a las células sanguíneas como los vehículos de dicho daño molecular.\nParticularmente, las membranas plasmáticas de distintos tipos celulares son blanco de\nmodificación oxidativa; alterándose tanto la integridad y funcionalidad de los lípidos y\nproteínas que las conforman, como el transporte de iones, mediado por proteínas\ntransportadoras y canales de membrana.\nEfecto del estrés oxidativo-nitrativo en la expresión y función de la acuaporina 9 (AQP-9) placentaria, y su rol\nen la supervivencia de células trofoblásticas\nTrabajos realizados en nuestro laboratorio en explantes de placenta humana a\ntérmino demostraron que condiciones de hipoxia/reoxigenación inducen el aumento\nen la expresión de AQP9, siendo ésta no funcional para el transporte de agua de igual\nmanera como ocurre en placentas preeclámpticas. Sin embargo, el mecanismo por el\ncual ocurre este aumento en la expresión aún se desconoce. Nuestra hipótesis de\ntrabajo fue: Fluctuaciones en la PO2 observada en placentas preeclámpticas generan el\nincremento de especies reactivas del nitrógeno y oxígeno, que aumentan el\nperoxinitrito, capaz de nitrar a la AQP9 placentaria, generando modificaciones en su\nfunción y expresión. Estas alteraciones promueven cambios en el metabolismo\nenergético y en la depuración de radicales libres, induciendo un aumento en la\nliberación de fragmentos apoptóticos y necróticos de trofoblasto a circulación materna,\nque llevan a las manifestaciones clínicas presentes en las gestantes con preeclampsia.\nEn este sentido, en este estudio nos planteamos evaluar el efecto del estrés\noxidativo y nitrativo sobre la expresión y función de la AQP9 placentaria y su\nparticipación en la supervivencia del trofoblasto.\nEstudiamos en primer lugar, a través de un análisis in silico, las posibilidades de\nnitración de residuos de tirosinas en las AQPs expresadas en trofoblasto, encontrando\nque las AQP3, AQP8 y AQP9 presentan sitios putativos de nitración en los residuos de\naminoácidos 107, 117 y 151, respectivamente. Cultivos in vitro de explantes de\nplacenta de gestantes normales cultivados en hipoxia/reoxigenación inducen el\naumento de nitración de AQP9, al igual que lo observado en trofoblasto de placentas\nprovenientes de gestantes preeclámpticas comparadas con placentas normales.\nEnsayos usando un modelo in vitro de nitración mediado por peroxinitrito\n(ONOO-) nos permitió demostrar que estas condiciones inducen el aumento en la\nexpresión proteica de las AQP8 y AQP9, mientras que los perfiles de nitración total\naumentan solo para el caso de las AQP3 y AQP9. Bajo estas condiciones, los parámetros\napoptóticos en el tejido incrementan significativamente y la funcionalidad de las AQPs\npara el transporte de agua está afectada.\nEfecto del estrés oxidativo-nitrativo en la expresión y función de la acuaporina 9 (AQP-9) placentaria, y su rol\nen la supervivencia de células trofoblásticas\nPara explicar cuál sería el rol que puede cumplir en este tejido una AQP9\naumentada bajo estas condiciones, y considerando la versatilidad de este canal, ya que\nes permeable a polioles como el lactato, nos propusimos evaluar el rol de la AQP9\ncomo transportador de lactato y su participación en la supervivencia de células\ntrofoblásticas. Encontramos que el bloqueo del transporte de lactato mediado por\nAQP9 afectó negativamente la supervivencia de células trofoblásticas, impidiendo que\nlas mismas puedan aprovechar el lactato como fuente alternativa de energía en\ncondiciones de baja glucosa.\nSi bien en estudios previos nuestro laboratorio informó la expresión y\nlocalización de la AQP9 en membrana plasmática, y su aumento en el citosol en\nplacentas preeclámpticas, no existían reportes previos de su localización en\nmitocondrias.\nEn busca de resolver esta interrogante nos planteamos como último objetivo de\nnuestro trabajo estudiar la expresión de la AQP9 en mitocondrias de células\ntrofoblásticas. Para ello, empleamos un protocolo de centrifugación diferencial, y la\ninmunodetección de AQP9 en dos subpoblaciones mitocondriales previamente\ndescriptas en trofoblasto. Encontramos que la AQP9 se expresa en mitocondrias de\ntrofoblasto, específicamente en la fracción correspondiente a mitocondrias pesadas,\nlas cuales han sido recientemente asociadas con procesos aponecróticos debido a su\nmayor capacidad aeróbico-oxidativa y antioxidante, por presentar alto contenido de\np53, citocromo C y Bax. Estos resultados nos sugieren que la AQP9 puede estar\ncumpliendo un rol importante en el equilibrio energético celular del trofoblasto a\ntravés del metabolismo mitocondrial.\nEn este escenario, es posible que en placentas preeclámpticas, la falta de\nfuncionalidad de AQP9, localizada tanto en mitocondrias como en la membrana del\ntrofoblasto, podría afectar la utilización de lactato por parte de la placenta,\npromoviendo una mayor acumulación de ROS, impactando negativamente la\nsupervivencia de las células trofoblásticas.
Doctora de la Universidad de Buenos Aires en Ciencias de la Salud