Study of the role of ssao/vap-1 in ogd conditions using ssao/vap-1-expressing huvec and human brain endothelial cells (hcmec/d3) as experimental models of ischemic stroke, and its possible nexus with alzheimer'S disease
- Autores: Ping Sun
- Directores de la Tesis: Mercedes Unzeta López (dir. tes.), Montserrat Solé Piñol (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2015
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: José Rodríguez Alvarez (presid.), Santiago Ambrosio Viale (secret.), Francisco José Muñoz López (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Resumen
La proteína de adhesión vascular 1 (VAP-1) es una proteína pro-inflamatoria que facilita el reclutamiento leucocitario a través de su actividad amino oxidasa sensible a semicarbazida (SSAO, E.C 1.4.3.21). La SSAO plasmática incrementa en pacientes con infarto cerebral o ¿stroke¿ isquémico y hemorrágico, y su actividad predice la aparición de hemorragias después del tratamiento con tPA. Además, la SSAO/VAP-1 se encuentra incrementada en plasma y tejido cerebral de pacientes con enfermedad de Alzheimer (EA). Así pues, creemos que la SSAO/VAP-1 puede contribuir al daño vascular en stroke y EA. Sin embargo, los mecanismos moleculares y su posible contribución al nexo stroke-EA se desconocen.
En este trabajo hemos establecido un modelo de isquemia sencillo usando células endoteliales periféricas que expresan la SSAO/VAP-1 humana (HUVEC hSSAO/VAP-1) en condiciones de deprivación de oxígeno y glucosa (OGD). Mediante este modelo encontramos que la expresión de SSAO/VAP-1 incrementa la susceptibilidad de las células endoteliales a la OGD, y la oxidación de sus sustratos aumenta el daño vascular. Las caspasas 3 y 8 se activan durante esta muerte celular. Además, la OGD constituye un estímulo para la liberación de SSAO/VAP-1 soluble. También, una OGD corta induce la unión de leucocitos al endotelio dependiente de SSAO/VAP-1, parcialmente mediada por su actividad enzimática.
Para evaluar mejor los efectos beneficiosos de nuevos compuestos inhibidores de la actividad SSAO/VAP-1 en isquemia cerebral generamos una línea celular endotelial cerebral humana que expresa la SSAO/VAP-1 (hCMEC/D3 hSSAO/VAP-1), como modelo de barrera hematoencefálica (BHE), y establecimos también las condiciones óptimas de OGD. Mediante el uso de las células HUVEC y hCMEC/D3 que expresan SSAO/VAP-1 probamos que el DPH-4, un nuevo compuesto multidiana diseñado para la EA, es capaz de proteger ambas células y disminuir la adhesión leucocitaria dependiente de SSAO en OGD con reoxigenación (OGD-Reox). El DPH-4 también fue efectivo contra el daño inducido por OGD-Reox en presencia de beta amiloide, como modelo de patología de EA.
Para determinar los mecanismos moleculares subyacentes a los efectos beneficiosos de la simvastatina en el stroke, utilizamos las células hCMEC/D3 que expresan SSAO/VAP-1 en OGD, así como dos modelos animales de oclusión de la arteria cerebral media (MCAO). Los resultados revelaron que la simvastatina impide la liberación de SSAO/VAP-1 soluble al plasma o medio de cultivo, la cual induce la expresión de E-selectina y VCAM-1, y amplifica la inflamación y el daño subsiguiente en el cerebro infartado.
Finalmente, se estudió del posible papel de la SSAO/VAP-1 en el nexo existente entre el stroke y la EA con las células hCMEC/D3. Resultados preliminares mostraron que en las células que expresan SSAO/VAP-1, la OGD-Reox induce la expresión de BACE1 y la disminución de LRP-1, y que su sustrato es capaz de incrementar los niveles de APP. Además, el metabolismo de la metilamina por la SSAO/VAP-1 induce una muerte celular adicional cuando se co-trata con Aß1-40D, en OGD-Reox.
De estos resultados concluimos que la expresión de SSAO/VAP-1 en endotelio puede incrementar el daño asociado a la OGD, y que la OGD induce la liberación de SSAO/VAP-1 soluble. También, que la oxidación de su sustrato media parte del daño vascular y que la adhesión leucocitaria dependiente de la SSAO/VAP-1 agrava la progresión de la patología aumentando la inflamación en isquemia. La inhibición de SSAO/VAP-1 por el DPH-4 puede aportar un beneficio terapéutico para el retraso y/o prevención del stroke, así como para su progresión a EA. La modulación de los niveles de SSAO/VAP-1 media parte de los efectos beneficiosos de la simvastatina en isquemia cerebral. Además, la presencia de SSAO/VAP-1 en el endotelio cerebral puede facilitar la generación de ß-amiloide, incrementando el riesgo y el empeoramiento neurológico de la EA.
