Regulación de la supervivencia ante estrés nutricional en células HepG2: participación de las quinasas AMPK y PKA

FERRETI AC; MATTALONI SM; TONUCCI F; LAROCCA MC; FAVRE C

Rosario

Congreso; Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Fisiología; 2012

Sociedad Argentina de Fisiología

AMPK es clave en la adaptación al estrés energético. Las células tumora­les realizan glucólisis anaeróbica a alta tasa y son muy dependientes de los niveles de glucosa, por lo que esta vía cobra un interés central. AMPK tiene roles opuestos en la proliferación y la muerte celular: en algunos contextos promueve apoptosis y/o arresto de la proliferación, y en otros favorece la supervivencia. PKA y AMPK regulan algunos puntos comu­nes del metabolismo. AMPK es inhibida por PKA en distintos tejidos, aunque no se han analizado estos efectos regulatorios en el control del crecimiento tumoral. Previamente demostramos que en hepatocitos la falta de glucosa induce apoptosis por un mecanismo PKA dependiente. En este trabajo analizamos los cambios en la supervivencia en células de hepatocarcinoma HepG2 ante restricción de glucosa, así como su modulación por AMPK y PKA y evaluamos la posible interacción entre ambas vías en la muerte/proliferación durante este estrés energético. Células HepG2 fueron incubadas en presencia (C) y ausencia de glucosa (Glc0) con o sin el activador de AMPK AICAR y con o sin el activador de PKA dbAMPc. En primer lugar se evaluó la viabilidad celular me­diante el ensayo de MTT a distintos tiempos. La falta de glucosa indujo una disminución significativa de la viabilidad a partir de las 12 h que se mantuvo hasta las 36 h (C a t=0: 100 %; Glc0 a t=36 h: 125,3±7,0 %* vs C a t=36 h: 196,7±6,5 %). AICAR produjo pérdida significativa de la viabilidad a partir de las 36 h y potenció significativamente la dismi­nución de la viabilidad durante la ausencia de glucosa a este tiempo (AICAR glc0: 93,2±3,8 %* vs Glc0 t= 36 h). Por otro lado, la activación de PKA no tuvo efecto sobre el número total de células viables. En segundo lugar, se determinó si la pérdida de viabilidad en cada caso se debía a muerte apoptótica y/o arresto de la proliferación. Para ello se analizó por citometría la población de células apoptóticas con Annexin V-FITC y se cuantificó la expresión de citocromo c en citosol y de los inhibidores del ciclo celular p53 y p21. La expresión de citocromo c aumentó significa­tivamente en todos los grupos, siendo el máximo aumento en AICAR glc0: 426,4±69,5 %* y dbAMPc AICAR glc0: 428,4±166,4 %* vs C: 100 %. Los niveles de p53 y p21 tendieron a aumentar ante la falta de glucosa, mientras que sólo existió un aumento significativo ante la activación de AMPK con AICAR o de PKA con dbAMPc, observándose que la combi­nación de ambos previno estos aumentos en presencia o ausencia de glucosa, registrándose valores de p21 de 197,3±74,2 %*; 164,7±30,4 %*; 104,6±28,1 % y 69±12,3 % vs C: 100 %, para AICAR, AICAR glc0, dbAMPc AICAR y dbAMPc AICAR glc0, respectivamente. Los resultados indican que la falta de glucosa en HepG2 involucra distintas vías de quinasas que regulan diferencialmente la muerte y la proliferación y que existiría una interregulación entre AMPK y PKA controlando la expresión de proteínas claves para el arresto del ciclo celular.*p<0,05