REGULACION DE LA SEÑALIZACION DE FGF-2 POR GLIPICAN-1 DURANTE LA DIFERENCIACION MUSCULAR.
Autor JAIME AGUSTIN GUTIERREZ PEREZ
Profesor guía ENRIQUE BRANDAN
Para optar al grado de DOCTOR EN CIENCIAS BIOLOGICAS CON MENCION EN BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR. Institución PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE/FACULTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS.
Lugar SANTIAGO, CHILE Año 2009
Páginas 127p.
Disciplina BIOLOGIA CELULAR; BIOLOGIA MOLECULAR. Colección TESIS
Ubicación TESIS/0842D
Resumen
MIOBLASTOS EXPRESAN DIFERENTES PROTEOGLICANES DE HEPARAN SULFATO (PGHSS) ASOCIADOS A MEMBRANA, LOS CUALES ACTUAN COMO CO-RECEPTORES O PRESENTADORES DE FGF-2, UN INHIBIDOR POTENTE DEL PROCESO DE DIFERENCIACION MUSCULAR ESQUELETICA. EN ESTE ESTADO INDIFERENCIADO, LOS MIOBLASTOS EXPRESAN LOS CUATRO SINDECANES, TODOS ELLOS TRANSMEMBRANA Y GLIPICAN-1, QUE SE ASOCIA A LA MEMBRANA POR UN TALLO DE GLICOSIL-FOSFATIDILINOSITOL (GPI). CUANDO LA DIFERENCIACION MUSCULAR SE GATILLA, SE REDUCEN DRASTICAMENTE LOS NIVELES DE EXPRESION DE TODOS LOS SINDECANES, MIENTRAS QUE LOS DE GLIPICAN-1 PERMANECEN CONSTANTES, AUMENTANDO SU CONTRIBUCION RELATIVA A LA POBLACION DE PGHS DURANTE ESTE PROCESO, SIENDO EL PRINCIPAL PGHS PRESENTE EN MIOTUBOS. YA QUE LOS PGHSS SON REQUERIDOS PARA LA SEÑALIZACION DEPENDIENTE DE FGF-2, RESULTA INTRIGANTE LA PRESENCIA DE GLIPICAN-1 DURANTE TODO EL PROCESO DE DIFERENCIACION MUSCULAR. EN ESTA TESIS ESTUDIAMOS EL ROL DE GLIPICAN-1 EN EL PROCESO DE DIFERENCIACION MUSCULAR Y EN LA SEÑALIZACION DEPENDIENTE DE FGF-2. MIOBLASTOS DEFICIENTES EN GLIPICAN-1, YA SEA POR LA TRANSFECCION TRANSITORIA CON UN SHRNA ESPECIFICO PARA GLIPICAN-1 O EN CLONES ESTABLES DE MIOBLASTOS QUE CONSTITUTIVAMENTE EXPRESAN ESTE SHRNA, MOSTRARON UNA EXPRESION DISMINUIDA DE LOS MARCADORES DE DIFERENCIACION MUSCULAR MIOGENINA, MIOSINA Y CAVEOLINA-3 JUNTO CON UNA CAPACIDAD REDUCIDA PARA FORMAR MIOTUBOS. TODOS ESTOS EFECTOS DEPENDEN ESPECIFICAMENTE DE GLIPICAN-1 YA QUE SON REVERTIDOS AL RE-EXPRESARLO, DEMOSTRANDO QUE GLIPICAN-1 ES NECESARIO PARA EL PROCESO DE DIFERENCIACION MUSCULAR. POR OTRA PARTE LA UNION DE FGF-2 A SUS RECEPTORES AUMENTA EN AUSENCIA DE GLIPICAN-1, LO QUE SE TRADUCE EN UN AUMENTO DE SU SEÑALIZACION, EVALUADA POR LA ACTIVACION DE LAS VIAS MAPK/ERK Y PI3K/AKT Y LA INHIBICION DE LA EXPRESION DE MIOGENINA DEPENDIENTES DE FGF-2. TODOS ESTOS EFECTOS SON REGULADOS POR GLIPICAN-1 YA QUE AL REEXPRESARLO EL FENOTIPO SE RESCATA ALCANZANDO NIVELES SIMILARES AL DE LOS MIOBLASTOS CONTROL. TODOS ESTOS RESULTADOS SUGIEREN QUE EN MIOBLASTOS GLIPICAN-1 ACTUA DE MANERAñoPUESTA A LO DESCRITO PARA LOS OTROS PGHS, INHIBIENDO LA SEÑALIZACION DEPENDIENTE DE FGF-2. EL ANCLAJE A LA MEMBRANA DE GLIPICAN-1 POR UN TALLO DE GPI SUGIERE SU LOCALIZACION EN BALSAS LIPIDICAS, POR ESTA RAZON NOS PREGUNTAMOS SI ESTE EFECTO INHIBITORIO SOBRE LA SEÑALIZACION DE FGF-2 ASOCIADO A GLIPICAN-1 PUEDE EXPLICARSE POR UNA DISTRIBUCION DIFERENCIAS DE LOS PGHS Y RECEPTORES DE FGF-2 (FGFRS) EN LA MEMBRANA PLASMATICA. FRACCIONAMIENTOS EN GRADIENTES DE DENSIDAD DE SACAROSA Y ANALISIS POR INMUNOFLUORESCENCIA INDICAN QUE GLIPICAN-1 ES EL UNICO PGHS ASOCIADO A BALSAS LIPIDICAS, DONDE UNE Y CONCENTRA A FGF-2. POR EL CONTRARIO LOS FGFRS ESTAN EXCLUIDOS DE ESTOS MICRODOMINIOS, PRESENTANDOSE EN LAS MISMAS FRACCIONES QUE LOS PGHS CO-RECEPTORES DE FGF-2, SINDECAN-1, -2, -3 Y -4, SUGIRIENDO QUE ESTOS SE ENCUENTRAN EN LAS MISMAS REGIONES DE LA MEMBRANA DONDE FORMARIAN EL COMPLEJO DE SEÑALIZACION PGHS-FGF-2-FGFR. GLIPICAN-1 ES PROCESADO ENDOGENAMENTE LIBERANDOSE AL ESPACIO EXTRACELULAR FORMANDO PARTE DE LA MATRIZ EXTRACELULAR (MEC). DEMOSTRAMOS QUE ESPECIFICAMENTE EL GLIPICAN-1 PRESENTE EN LA MEMBRANA PLASMATICA ES EL REQUERIDO PARA QUE EL PROCESO DE DIFERENCIACION MUSCULAR SE LLEVE A CABO DE MANERA EXITOSA INDEPENDIENTEMENTE DEL ASOCIADO A LA MEC. MAS AUN GLIPICAN-1 DEBE ESTAR EN BALSAS LIPIDICAS PARA EJERCER SU ROL INHIBITORIO SOBRE LA SEÑALIZACION DE FGF-2 Y LA DIFERENCIACION MUSCULAR, YA QUE LA DISRUPCION DE ESTOS MICRODOMINIOS O EL USO DE UN GLIPICAN-1 QUIMERICO QUE ES EXCLUIDO DE LAS BALSAS LIPIDICAS, NO INHIBE LA SEÑALIZACION DE FGF-2 SINO QUE LA AUMENTA, SUGIRIENDO QUE EN ESTA CONDICION PODRIA ESTAR PRESENTANDO EL LIGANDO A LOS FGFRS. TODOS ESTOS RESULTADOS PERMITEN CONCLUIR QUE EN MIOBLATOS GLIPICAN-1 INHIBE LA SEÑALIZACION DEPENDIENTE DE FGF-2, SECUENTRANDOLO EN BALSAS LIPIDICAS, IMPIDIENDO SU INTERACCION CON LOS FGFRS Y PGHSS CO-RECEPTORES DE FGF-2 QUE SE ENCUENTRAN EN OTRAS REGIONES DE LA MEMBRANA. DE ESTA MANERA DURANTE LA DIFERENCIACION MUSCULAR LA DISMINUCION DE LA EXPRESION DE LOS PGHSS CO-RECEPTORES, SINDECANES, CONCOMITANTEMENTE A UN AUMENTO RELATIVO DE LOS INHIBIDORES, GLIPICAN-1, DISMINUYE LA RESPUESTA CELULAR A LA SEÑAL INHIBITORIA DE FGF-2 SOBRE LA DIFERENCIACION MUSCULAR PERMITIENDO LA PROGRESION DE LA MIOGENESIS.