PROTEÍNA TIROSINA FOSFATASA 1B EN LA VÍA DE SEÑALIZACIÓN DE LA ERITROPOYETINA

Tesis

Resumen *

Debido a que la fosforilación reversible de residuos de tirosina es un evento crítico en la vía de señalización activada por eritropoyetina (Epo), en los últimos años la atención se ha enfocado sobre las proteínas tirosina fosfatasas (PTPs) y su acción coordinada con las proteínas tirosina quinasas. El miembro típico de la familia de las PTPs es la PTP1B, una fosfatasa del tipo no-receptor, ampliamente expresada, que puede localizarse tanto en el citosol como en la membrana del retículo endoplasmático. La PTP1B ha sido involucrada en la regulación de diferentes vías de señalización que incluyen la fosforilación de residuos de tirosina inducida por factores de crecimiento, citoquinas y hormonas tales como Epo e insulina. Sin embargo, existe muy poca información respecto de los factores que pueden modular la actividad de esta enzima. Como punto de partida, en este trabajo se estudió el efecto de Epo sobre la expresión de PTP1B en la línea celular UT-7, cuyo crecimiento es totalmente dependiente de este factor de crecimiento. La expresión y la actividad enzimática de la PTP1B fueron analizadas bajo diferentes condiciones. Como resultado de la inducción por Epo encontramos un rápido aumento de la expresión de PTP1B, el cual estuvo asociado a su fosforilación y aumento de la actividad enzimática. La acción de la Epo sobre la inducción de PTP1B involucró a las proteínas Janus quinasa 2 (Jak2) y fosfatidil inositol-3 quinasa (PI3K). Trabajos previos han sugerido tanto la modulación diferencial de la PTP1B en distintos estadios de diferenciación eritroide como su participación directa en el proceso de diferenciación celular. Debido a una falta de información concluyente respecto de este tema o de la regulación de esta fosfatasa en líneas celulares independientes de Epo, el siguiente paso fue investigar la modulación de la PTP1B en células UT-7 inducidas a diferenciación eritroide por tratamiento con hemina. Paralelamente, se realizaron ensayos con células TF-1, las cuales pueden cultivarse en presencia de GM-CSF (factor estimulador de colonias de granulocitos y macrófagos), IL-3 (interleuquina 3) o Epo. Como resultado se observó clivaje de PTP1B por acción de Epo en las células TF-1 y en las células UT-7 hemoglobinizadas. Este patrón de modulación de PTP1B se encontró asociado a un aumento en la relación de la expresión de los canales de calcio TRPC3/TRPC6 lo que podría explicar el hallazgo de una mayor y más duradera respuesta de calcio al estímulo por Epo con la consecuente activación de calpaína en las células UT-7 diferenciadas y en las células TF-1 cultivadas con Epo. En base a estudios en los que se observó que la PTP1B está involucrada en la resistencia a diferentes estímulos inflamatorios y teniendo en cuenta nuestros previos reportes en los que se demostró que la diferenciación eritoide disminuye la resistencia a TNF- (factor de necrosis tumoral alfa) de células K562, decidimos investigar la posible asociación entre la PTP1B y la resistencia a citoquinas proinflamatorias en los modelos celulares empleados en este trabajo. Observamos que las células UT-7 hemoglobinizadas resultaron más sensibles a TNF- y a IFN- (interferón gamma que las células indiferenciadas en correlación con la elevada actividad enzimática de PTP1B. Además, la inhibición de PTP1B revirtió completamente este efecto. Resultados similares fueron encontrados en las células TF-1, ya que las células cultivadas en presencia de Epo presentaron mayor porcentaje de apoptosis al ser cultivadas en presencia de IFN- en asociación a la elevada actividad de PTP1B. Sin embargo, estas células fueron sensibles al TNF-, presuntamente a causa de la síntesis autócrina de GM-CSF. Han sido publicados trabajos en donde se demuestra la expresión de distintas isoformas del receptor de Epo (EpoR) en progenitores eritroides en diferentes estadios de diferenciación, los que consecuentemente demostraron distinta respuesta proliferativa a la Epo de acuerdo a la presencia de estas isoformas. A fin de determinar la existencia de una relación entre la expresión del EpoR y la modulación de PTP1B se determinó el nivel de expresión de las diversas isoformas del receptor descriptas, hallándose como resultado que las células UT-7 diferenciadas y TF-1 con clivaje y mayor actividad enzimática de PTP1B presentaron el mismo patrón de modulación de la expresión del EpoR wild type y de las isoformas 2, 3 y 4. Estos resultados podrían en parte explicar las diferencias halladas tanto en la modulación de la PTP1B como de la respuesta a las citoquinas proinflamatorias entre las células de los distintos tipos celulares. En conclusión, estos resultados nos permiten sugerir por primera vez, que además de modular la vía de señalización Epo/EpoR, PTP1B es regulada recíprocamente por Epo. Esta regulación resultó ser específica de cada línea celular y diferencial respecto de los distintos estadios de diferenciación eritroide. Además, la regulación observada involucraría algunas proteínas intermediarias de la vía de señalización del EpoR, y el calcio, un mensajero molecular universal. Finalmente, esta fosfatasa parece estar involucrada en la resistencia a citoquinas proinflamatorias. En conjunto, los resultados nos permiten sugerir un posible rol de la PTP1B en algunas situaciones que involucran desregulación del sistema eritropoyético, tales como la anemia asociada a enfermedades crónicas o la resistencia al tratamiento con eritropoyetina. Información suministrada por el agente en SIGEVA