Efecto de las histonas en la sobrevida y actividad angiogénica de células endoteliales maduras y progenitores endoteliales

• Autores: Mena, Hebe Agustina
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de maestría
• Colaborador/a o director/a de tesis: Negrotto, Soledad; Croci, Diego Omar; Abramovich, Dalhia; Milei, José
• Materia: Progenitores endoteliales; Angiogénesis; Regeneración; Ciencias de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

Extracellular histones are derived from dead cells or from extracellular neutrophil traps. In sites of tissue injury and inflammation, histone levels are high and remain elevated during tissue regeneration, stage in which endothelium is a key player in the formation of new blood vessels. Although the cytotoxic effect of histones has been demonstrated in mature endothelial cells, the aim of this thesis is to extend these findings by clarifying the mechanisms involved. Also, we aimed to study the action of histones on endothelial progenitor cells such as endothelial colony forming cells (ECFC), which increase locally in response to injury due to migration from the bone marrow. Our results show that human recombinant histones H2B, H3 and H4 induce the death of human late outgrowth endothelial progenitor cells and mature endothelial cells from macro and microvessels, promoting both apoptosis and pyroptosis. Using non-cytotoxic concentrations, we observed that H2B, H3 and H4 inhibited various angiogenic responses including proliferation, migration and vessel formation both in vitro and in vivo. The cytotoxic and antiangiogenic effects of histones were completely suppressed by heparin and mainly mediated by the endothelial receptors TLR2 and TLR4. In conclusion, histones induce apoptosis and pyroptosis of ECFC and mature endothelial cells and inhibit their angiogenic functions. The fact that histone-mediated cytotoxic and antiangiogenic effects disappear in the presence of heparin or TLR2 and TLR4 neutralizing antibodies suggests the use of these compounds as a therapeutic strategy to improve tissue regeneration.
Fil: Mena, Hebe Agustina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, Argentina
Las histonas extracelulares provienen de células muertas o de las trampas extracelulares de neutrófilos. En sitios de injuria tisular e inflamación, los niveles de histonas se encuentran elevados y se mantienen incluso durante la regeneración tisular, etapa en la cual el endotelio es un órgano fundamental ya que contribuye a la formación de nuevos vasos sanguíneos. Aunque el efecto citotóxico de las histonas ha sido demostrado en célula endoteliales maduras, el objetivo de este trabajo de tesis es extender estos hallazgos esclareciendo los mecanismos involucrados y además, estudiar la acción de las histonas sobre los progenitores endoteliales como las células formadoras de colonias endoteliales (CFCE), cuyo número se incrementa localmente en respuesta a la injuria debido a la migración desde la médula ósea. Nuestros resultados muestran que las histonas recombinantes humanas H2B, H3 y H4 inducen la muerte de progenitores endoteliales humanos de crecimiento tardío y de células endoteliales maduras micro y macrovasculatura, promoviendo tanto la apoptosis como la piroptosis. Al utilizar concentraciones no citotóxicas, observamos que H2B, H3 y H4 inhibieron diversas respuestas angiogénicas como la proliferación, migración y formación de estructuras tubulares tanto in vitro como in vivo. Los efectos citotóxicos y antiangiogénicos de las histonas fueron totalmente suprimidos por heparina y mediados principalmente por los receptores endoteliales TLR2 y TLR4. En conclusión, las histonas inducen la apoptosis y piroptosis de las CFCE y células endoteliales maduras e inhiben sus funciones angiogénicas. El hecho de que sus efectos citotóxicos y antiangiogénicos desaparecen en presencia de heparina o bloqueantes de TLR2 y TLR4 sugiere el uso de estos compuestos como estrategia terapéutica para mejorar la regeneración tisular.
Magíster de la Universidad de Buenos Aires en Biología Molecular Médica