Resumen de Identification of the substrates of the protease mt1‐ mmp in tnfα‐stimulated endothelial cells by quantitative proteomics. Analysis of their potencial use as biomarkers in inflammatory bowel disease
Entender los mecanismos moleculares que regulan la angiogénesis es un aspecto esencial en la patología de numerosas enfermedades. La metaloproteasa de matriz extracelular de membrana tipo 1 (MT1-MMP) es una potente enzima pericelular expresada por las células vasculares. Este trabajo ha explorado la contribución de MT1-MMP en la angiogénesis, formación de nuevos vasos a partir de vasculatura pre-existente, en el contexto inflamatorio. Para ello, se ha aplicado la técnica de proteómica cuantitativa denominada SILAC en células endoteliales derivadas de ratones de genotipo silvestre o deficientes en MT1-MMP; estas células endoteliales se han activado con la citoquina inflamatoria TNF¿ con objeto de identificar el repertorio de sustratos de MT1-MMP e identificar candidatos que podrían afectar la respuesta angiogénica en inflamación. Hemos demostrado que TNF¿ activaba las células endoteliales e inducía la expresión de varios marcadores característicos de células endoteliales líder (tip). El tratamiento con TNF¿ también aumentaba la expresión de la proteasa MT1-MMP en las células endoteliales lo que correlacionaba con diferencias en el glicoproteoma del sobrenadante de cultivo de células endoteliales de genotipo silvestre versus deficientes en MT1-MMP. Las glicoproteínas identificadas como sustratos potenciales de MT1-MMP incluyen proteínas de la matriz extracelular, proteínas matricelulares y proteínas secretadas como TSP1, CYR61, NID1, SEM3C o SLIT2 así como citoquinas y factores de crecimiento como EGFR y CSF1. El análisis bioinformático de los datos proteómicos ha desvelado un programa proteolítico combinatorial, en el cual el procesamiento combinado de varios sustratos por MT1-MMP en vez del procesamiento de sustratos individuales es el que determina las decisiones biológicas de las células endoteliales activadas tales como quimiotaxis, motilidad y adhesión celular, y desarrollo vascular. Hemos confirmado que el procesamiento de TSP1, CYR61, NID1 y SEM3C está disminuido tanto en células como en ratones deficientes en MT1-MMP lo que correlaciona con una reducción de la respuesta angiogénica. Por último, hemos investigado la importancia de este programa proteolítico mediado por MT1-MMP en patologías que cursan con angiogénesis inflamatoria, en concreto en enfermedad inflamatoria intestinal.
Utilizando un modelo de colitis experimental en ratón hemos observado que los niveles solubles en suero de los sustratos TSP1 y NID1 aumentan en correlación con la expresión de MT1-MMP a lo largo de la severidad de la colitis. Además, en muestras de suero procedentes de pacientes con colitis ulcerosa o enfermedad de Crohn con actividad baja/moderada también se observa un aumento en los niveles de TSP1 y NID1.
En conclusión, nuestros datos demuestran la importancia de MT1-MMP como proteasa reguladora de la angiogénesis inflamatoria en células endoteliales e indican que sustratos procesados por MT1-MMP como TSP1 o NID1 pueden servir como biomarcadores para el diagnóstico o pronóstico de enfermedades inflamatorias crónicas.
