Rol de las aciaporinas en la apoptosos del trofoblasto humano

DAMIANO, ALICIA E; MARTINEZ, NORA; SZPILBARG NATALIA

Académica Española

Año: 2016 p. 89

978-3-639-60493-1

La preeclampsia es un desorden exclusivo de la gestación humana de etiología desconocida que afecta entre el 5 y el 8% de los embarazos a nivel mundial. Se caracteriza por una respuesta inflamatoria sistémica asociada a una disfunción endotelial, hipertensión y proteinuria.La hipótesis actual sostiene que se produce en dos etapas. En la primera se observa una insuficiente invasión y diferenciación del trofoblasto, lo que deriva en una inadecuada perfusión placentaria que aumentaría el estrés oxidativo en la placenta. En la segunda etapa, se desarrolla el síndrome materno con los síntomas característicos. Se ha propuesto que el estrés oxidativo es el nexo entre las dos etapas ya que contribuye a un incremento de la tasa apoptótica del sinciciotrofoblasto, liberando, como consecuencia, sustancias hacia la circulación materna, las que posiblemente inducirían los efectos sistémicos observados en preeclampsia. El sinciciotrofoblasto controla los movimientos transcelulares de agua y solutos, mantiene la homeostasis y asegura el normal crecimiento fetal. En lo que se refiere al flujo de agua, los requerimientos fetales aumentan con el avance de la gestación. Al igual que en la mayoría de los tejidos, el transporte transcelular de agua placentario está mediado por proteínas llamadas acuaporinas (AQPs). Muchos autores han informado que las AQPs no sólo están involucradas en procesos fisiológicos sino también en múltiples y diversas disfunciones clínicas. Nosotros estudiamos la expresión de AQPs en placentas preeclámpticas y encontramos que AQP3 y AQP4 disminuyen un 56% y un 51% respectivamente, mientras que AQP9 aumenta 250%. Sin embargo comprobamos que, pese al aumento de la expresión de AQP9 el transporte de agua no estaría mediado por AQPs. En la búsqueda de cuál podría ser el rol de la AQPs placentarias, encontramos evidencias que involucran a estas proteínas en los procesos de apoptosis, específicamente en la reducción del volumen celular. Sin embargo, los mecanismos que desencadenan este proceso permanecen sin esclarecerse. La salida del agua del interior de la célula durante la apoptosis es similar a lo que ocurre en las células sometidas a estrés hipertónico. Durante el estrés hipertónico las células rápidamente se contraen y al mismo tiempo comienzan los mecanismos de recuperación del volumen intracelular, con la salida de K+. Sin embargo, las células apoptóticas son incapaces de activar estos mecanismos. Si bien las causas no se conocen, se cree que las AQPs de membrana estarían inactivas cerrando así el paso para la entrada de agua y la siguiente recuperación del volumen intracelular. En embarazos normales, la muerte celular programada es un proceso fisiológico que aumenta progresivamente a medida que avanza la gestación. Se ha propuesto que este proceso jugaría un papel esencial en la diferenciación, la sincialización y la degeneración del trofoblasto velloso. Por otra parte, en preeclampsia, algunos autores han observado un incremento exacerbado de la apoptosis del trofoblasto. Aunque las causas exactas de este aumento aún son desconocidas, se sugiere que la hipoxia intermitente podría ser la responsable.Ante estas evidencias, postulamos que las AQPs placentarias podrían estar participando en los procesos de apoptosis del trofoblasto y que la desregulación de estas proteínas podría ser una de las causas del aumento de la apoptosis observada en placentas preeclámpticas.El objetivo de este trabajo fue evaluar la expresión de AQP3, AQP4 y AQP9 en explantos de placenta normal cultivados en distintas condiciones de oxigenación como modelo de preeclampsia, y analizar el rol de estas AQPs en los procesos de apoptosis en este modelo. Este estudio fue aprobado por el comité de Ética y Docencia e Investigación del Hospital Nacional ?Dr. Prof. Alejandro Posadas?. La recolección de muestras se realizó con consentimiento informado por escrito. La metodología incluyó la recolección, preparación y cultivo de los explantos en tres condiciones de oxigenación (normoxia, hipoxia e hipoxia/reoxigenación). La validación se llevó a cabo mediante la evaluación morfológica del tejido, la determinación de la viabilidad mediante el ensayo de Bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-ilo)-2,5-difeniltetrazol (MTT), la integridad mediante la cuantificación de lactato deshidrogenasa, la funcionalidad mediante la determinación de gonadotrofina coriónica humana-subunidad β y, por último, la presencia de estrés oxidativo mediante la determinación de TBARS (sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico) y de la quimioluminiscencia espontánea.La expresión de las AQPs se realizó mediante Western blot, inmunohistoquímica e inmunofluorescencia utilizando anticuerpos específicos. Finalmente, los parámetros apoptóticos determinados fueron: fragmentación del DNA, actividad de caspasa-3 y detección de núcleos apoptóticos mediante tinción con Hoechst. La inhibición de las AQPs se realizó utilizando los inhibidores que se muestran en la tabla 1.Nuestros resultados mostraron que en las 3 condiciones el tejido conservó la viabilidad, la integridad y la funcionalidad. Además, tanto en la condición de hipoxia como en la de hipoxia/reoxigenación se vio un aumento del estrés oxidativo. Con respecto a la expresión de las AQPs observamos el mismo patrón que previamente informamos en placentas preeclámpticas. Por último, la inhibición con HgCl2 resultó en una disminución de los núcleos apoptóticos, una falta de fragmentación del DNA y una disminución significativa de la actividad de caspasa-3 del 80% en normoxia, 77% en hipoxia y del 50% en hipoxia/reoxigenación. La inhibición con CUSO4, también provocó la falta de fragmentación del DNA y una disminución significativa de la actividad de caspasa-3 del 20%, 62% y 57% respectivamente. Con floretina y tetraetilamonio no se observaron cambios significativos.Estos hallazgos sugieren que cambios en la tensión de oxigeno modificarían la expresión de AQPs placentarias. Además, estas proteínas tendrían un posible rol en los procesos apoptóticos del trofoblasto, siendo la isoforma 3 la principal responsable. Sin embargo, aún no podemos explicar qué papel jugaría la sobre-expresión de AQP9 y su falta de funcionalidad. En otros tejidos, se ha observado que la pérdida de la funcionalidad de AQP9, cuyo rol principal sería facilitar el transporte de lactato, aumentaría la generación de radicales libres. Más estudios serán necesarios para determinar si en placenta humana la AQP9 participa en el trasporte de lactato, y su falta de actividad o la modificación de su selectividad al mismo, conduciría al aumento del estrés oxidativo exacerbando la apotosis del trofoblasto, que finalmente desencadenaría el síndrome materno.