Tesis Doctorado
Inflamación en células adiposas asociada a la activación del receptor sensor de calcio: mecanismos paracrinos, endocrinos y papel del inflamasoma NLRP3
Inflammation in adipose cells associated with calcium sensing receptor activation: study of paracrine and endocrine mechanisms and the role of the NLRP3 inflammasome
Autor
D'Espessailles Tapia, Amanda Paz
Institución
Resumen
Estudios en las últimas décadas han llevado a la conclusión de que no es la cantidad de grasa presente en un individuo, sino su funcionalidad, lo que determina el desarrollo de consecuencias metabólicas y cardiovasculares por sobrepeso y obesidad. La disfunción del tejido adiposo (TA) lleva a la generación de un estado inflamatorio local y secreción de señales que resultan en la infiltración de macrófagos, los cuales producen a su vez, grandes cantidades de citoquinas proinflamatorias. En este contexto, nuestro laboratorio ha planteado un modelo de estudio en que se ha asociado la activación del receptor sensor de calcio (CaSR) con la disfunción de células del TA. El CaSR es un receptor de membrana plasmática acoplado a proteína G presente en las células del TA humano. La activación del CaSR en TA incrementa la expresión de citoquinas y quimioquinas proinflamatorias. A su vez, el ambiente inflamatorio incrementa la expresión del CaSR, por lo que hemos planteado que CaSR podría tener un rol en la disfunción del TA relacionándose con la inflamación. Otra vía de señalización que relaciona la inflamación con las alteraciones metabólicas observadas en obesidad es la activación del inflamasoma NLRP3. Los inflamasomas son plataformas proteicas de señalización que se ensamblan en reconocimiento de señales de peligro, activando a caspasa-1 y controlando la maduración y secreción de las interleuquinas proinflamatorias IL-1β e IL-18. El inflamasoma NLRP3 ha sido asociado a la patogenia de alteraciones metabólicas observadas en obesidad. Además, se ha sugerido que el NLRP3 participaría en la comunicación o crosstalk entre células, principalmente a través de IL-1β, considerada una molécula con un importante papel en los efectos paracrinos/endocrinos del TA. El objetivo de este proyecto fue determinar si CaSR regula la activación del inflamasoma NLRP3 en células preadiposas LS14 y macrófagos THP-1, y si esta vía media efectos en otros tipos celulares. Para esto, se evaluó la activación y rol del inflamasoma NLRP3 en preadipocitos LS14 y macrófagos THP-1 en presencia de un agonista del CaSR (cinacalcet), con uso de inhibidores farmacológicos o silenciamiento génico. Como aproximación a estudiar el crosstalk, se recurrió a la estrategia de exponer un tipo celular a medios condicionados por otro previamente tratado con agonistas del CaSR. Se observó que la activación del CaSR incrementa significativamente el proceso de priming y ensamblaje del inflamasoma NLRP3 en preadipocitos y macrófagos, y que esta activación en macrófagos exacerba los efectos inflamatorios sobre preadipocitos. Estos datos sugieren que CaSR puede mediar la activación del inflamasoma NLRP3 y que esta vía de señalización podría estar involucrada en la comunicación disfuncional entre células del TA. Studies in recent decades have concluded that it is not the amount of fat present in an individual, but its functionality, which determines the development of metabolic and cardiovascular consequences related with overweight and obesity. Adipose tissue (TA) dysfunction leads to the generation of a local inflammatory state and secretion of signals that result in the infiltration of macrophages, producing large amounts of proinflammatory cytokines. In this context, our laboratory has proposed a study model in which activation of the calcium sensor receptor (CaSR) has been associated with the dysfunction of TA cells. CaSR is a G protein-coupled plasma membrane receptor present in human TA cells. The activation of CaSR in TA increases the expression of proinflammatory cytokines and chemokines and, in turn, the inflammatory environment increases the expression of CaSR. In this context, we have proposed that CaSR could play a role in inflammation-associated TA dysfunction. Another signaling pathway linking inflammation with obesity-induced metabolic alterations is the activation of the NLRP3 inflammasome. Inflammasomes are protein signaling platforms, which assemble upon recognition of danger signals, activating caspase-1 and controlling the maturation and secretion of the proinflammatory interleukins IL-1β and IL-18. NLRP3 inflammasome has been associated with the pathogenesis of metabolic alterations observed in obesity. Moreover, it has been suggested that NLRP3 participates in the crosstalk between cells, mainly through IL-1β, considered a molecule with an important role in the paracrine/endocrine effects of TA. The objective of this project was to determine if CaSR regulates the activation of the NLRP3 inflammasome in LS14 preadipocytes and THP-1 macrophages and if this pathway mediates effects in other cell types. For this, the activation and role of the NLRP3 inflammasome in LS14 preadipocytes and THP-1 macrophages in the presence of a CaSR agonist (cinacalcet), with pharmacological inhibitors or gene silencing was evaluated. As an approach to studying intercellular crosstalk, we incubated a specific cell type (LS14, HepG2) with medium conditioned by cells (THP-1, LS14) pretreated with CaSR agonists. We observed that CaSR significantly increases priming and assembly of the NLRP3 inflammasome in both preadipocytes and macrophages, and that CaSR activation in macrophages exacerbates the inflammatory effects on preadipocytes. These data suggest that CaSR can mediate NLRP3 inflammasome activation and that CaSR-NLRP3-IL-1β signaling pathway could be involved in dysfunctional communication between TA cells. PFCHA-Becas PFCHA-Becas