Resumen de Papel de XBP1 en la regeneración hepática post-hepatectomía parcial
INTRODUCCIÓN El hígado es el único órgano del ser humano capaz de regenerar completamente después de una resección parcial. Gracias al modelo de hepatectomía parcial en roedores sabemos que el proceso de regeneración tiene dos fases, una de ¿priming¿, en las primeras horas tras la resección, en la que los hepatocitos entran en ciclo celular y una de ¿proliferación¿, en la que se produce la síntesis del DNA y la división celular, durante los siguientes 7-10 días, hasta completarse el crecimiento del remanente hepático, alcanzando el tamaño hepático original.
El retículo endoplasmático es un organelo celular que tiene como misión la realización y el control de la calidad del plegamiento de las proteínas secretables. También alberga numerosos enzimas que participan en el metabolismo de los lípidos y del glucógeno. Cuando se produce una alteración en las condiciones del plegamiento de proteínas y estas no pueden ser correctamente plegadas, se produce una situación de alarma intracelular, denominada ¿estrés del retículo endoplasmático¿, el cual desencadena una respuesta molecular denominada ¿respuesta a las proteínas no plegadas¿ (del inglés Unfolded protein response o UPR).
Evidencias acumuladas durante la última década han demostrado una clara interconexión entre la UPR y el metabolismo lipídico. En concreto XBP1, uno de los efectores de la UPR, no sólo promueve la transcripción de factores de plegamiento de proteínas, sino que contribuye a la transcripción de genes lipogénicos. Además, se ha propuesto que XBP1 podría inhibir la transcripción gluconeogénica en el hígado. Estas observaciones indican que XBP1 juega un papel importante en dos aspectos clave de la regeneración hepática, el plegamiento de proteínas y el metabolismo.
OBJETIVOS Los objetivos de esta tesis fueron: 1) Monitorizar la activación de la UPR a lo largo del proceso regenerativo, 2) Establecer el papel de XBP1 en la regeneración hepática y 3) Identificar los genes controlados directa o indirectamente por XBP1 en los hepatocitos.
MÉTODOS Analizamos la presencia de estrés del RE en el modelo de hepatectomía parcial en rata (80% y 95%) y en ratón (70%). Para determinar la relevancia y los mecanismos de la acción de XBP1 utilizamos como métodos el silenciamiento y sobreexpresión de XBP1 in vitro e in vivo.
Se realizaron análisis de expresión de genes por PCR a tiempo real; de los niveles de proteína por western blot; análisis de los parámetros bioquímicos séricos y hepáticos; análisis histológico de tejido hepático por microscopía óptica y, en casos determinados, con el uso de microscopio electrónico de transmisión; experimentos de immunoprecipitación de cromatina (CHIP) asociado en algunos casos a la técnica de la secuenciación masiva (CHIP-seq).
RESULTADOS La UPR se activa durante la regeneración hepática post-hepatectomía parcial en roedores. Dicha activación comienza en la fase de priming y se mantiene durante la fase de proliferación. Los niveles de XBP1 dependen de IL6 durante la fase de priming. Al mismo tiempo, XBP1 determina los niveles de la proteína STAT3, factor de transcripción activado por IL6. La depleción hepática de XBP1 causó un daño hepático sostenido, paro del ciclo celular e hipertrofia hepatocelular durante el proceso de regeneración hepática. El metabolismo de estos ratones estaba profundamente alterado.
XBP1 controla la transcripción de numerosos genes que hasta ahora eran dianas desconocidas, como enzimas clave en la gluconeogénesis hepática o factores de transcripción hepato-específicos, tanto en experimentos in vivo como in vitro.
En conclusión, nuestros resultados revelan el papel esencial de XBP1 en la regeneración hepática post-hepatectomía, además de proporcionar nuevos datos que demuestran la implicación directa de XBP1 en numerosas funciones metabólicas del hígado.
