ESTIMULACION DE CASCADAS MITOGENICAS EN CELULAS INTESTINALES POR PTH Y 1a,25(OH)2-VITAMINA D3

NATALIA BUZZI; VERONICA GONZALEZ PARDO; RICARDO BOLAND; ANA RUSSO DE BOLAND

Buenos Aires, Argentina

Congreso; XXII REUNION ANUAL A.A.O.M.M.; 2005

Asociación Argentina de Osteología y Metabolismo Mineral

Previamente demostramos que la hormona paratiroidea (PTH) y la hormona esteroidal 1a,25(OH)2-vitamina D3 [1a,25(OH)2D3] activan a la tirosina quinasa citosólica c-Src en células intestinales (enterocitos) de rata, la cual, a su vez participa en la fosforilación y activación de las MAP quinasas ERK1 y ERK2. En células de mamíferos se han identificado tres familias de MAP quinasas: ERK1/2, JNK1/2 y las p38 MAPKs. Las tres familias de MAP kinasas son activadas por quinasas (MAP quinasa quinasas) de especificidad dual, que las fosforilan en residuos de tirosina y treonina. En este trabajo investigamos si estas hormonas son capaces de activar a otros miembros de la familia de MAP quinasas. Nuestros resultados demuestran que el 1a,25(OH)2D3 induce la fosforilación y activación de p38 MAPK en enterocitos de rata. La respuesta depende del tiempo y de la dosis, con efectos máximos a 2 min (+ 300%) y a 1nM. Contrariamente a la hormona esteroidal, PTH disminuye, dentro de los 15-30 min, la fosforilación y actividad basal de p38 MAPK.  La fosforilación de p38 MAPK-dependiente de 1a,25(OH)2D3 es suprimida por el inhibidor selectivo de esta quinasa, SB 203580. La quelación del Ca2+ extracelular con EGTA, la inhibición de c-Src con PP1 o la inhibición de la proteina quinasa A (PKA) con Rp-cAMP, atenúan los efectos de la hormona. La estimulación de los enterocitos con 1a,25(OH)2D3  (1 nM) o PTH (10 nM) también provoca la fosforilación y activación de JNK1/2. El efecto de ambas hormonas sobre JNK1/2 es transiente, siendo máxima la respuesta a 1 min (+200%) y 2 min (+300%) para 1a,25(OH)2D3  y  PTH , respectivamente. El tratamiento con 1a,25(OH)2D3 resulta en una rápida inducción de la expresión de c-Fos (+100%, 5 min), la que es bloqueada por SB 203580 y parcialmente suprimida por el inhibidor de ERK1/2, PD 98059, mientras que el tratamiento con PTH no modifica los niveles de la oncoproteína. Los resultados de este trabajo sugieren que PTH y 1a,25(OH)2D3 regulan diferencialmente las cascadas de p38 MAPK y JNK1/2 en células intestinales y que p38 MAPK desempeña un rol central en la inducción de la oncoproteína c-Fos por el 1a,25(OH)2D3, demostrando que los efectos rápidos de esta hormona, que se manifiestan en segundos-minutos, inducen la regulación secundaria de genes que resultan en los efectos genómicos MITOGENIC CASCADES STIMULATION IN INTESTINAL CELLS BY PTH AND 1a,25(OH)2-VITAMIN D3 We have previously demonstrated that parathyroid hormone (PTH) and the steroid hormone 1a,25(OH)2-vitamin D3 [1a,25(OH)2D3] activate the cytosolic tyrosine kinase c-Src in rat intestinal cells (enterocytes), which, in turn, participates in the activation of the MAP kinases ERK1 and ERK2. In the present study we examined whether these hormones are able to stimulate other members of the MAP kinases family. Our results show that 1a,25(OH)2D3 induces the phosphorylation and activation of p38 MAPK in rat enterocytes. This effect was time and dose-dependent, with maximal stimulation at 2 min and 1 nM. In contrast, PTH decreases, within 15 to 30 min, the basal phosphorylation and activity of p38 MAPK. 1a,25(OH)2D3-dependent p38 phosphorylation was suppressed by SB 203580, a selective inhibitor of p38 MAPK. Ca2+ chelation with EGTA, inhibition of c-Src- family tyrosine kinase with PP1 or protein kinase A (PKA) inhibition with Rp-cAMP, attenuated hormone effects. Stimulation of rat enterocytes with 1a25(OH)2D3  (1 nM) or PTH (10 nM) also resulted in the phosphorylation and activation of c-jun N-terminal protein kinases (JNK 1/2). The effect of both hormone on JNK1/2 was transient, peaking at 1min and 2 min for 1a25(OH)2D3  and PTH, respectively. Incubation of enterocytes with 1a25(OH)2D3 was followed by a rapid induction of c-Fos protein, which was blocked by SB 203580 and partially suppressed by the ERK1/2 inhibitor, PD 98059, whereas incubation with PTH did not altered the levels of the oncoprotein. Taken together, these data suggest that PTH and 1a25(OH)2D3 differentially regulate p38 MAPK and JNK1/2 in rat intestinal cells and that p38 MAPK has a central role in 1a25(OH)2D3-induction of the oncoprotein c-Fos.