Participación de EPAC en procesos de adhesión, migración y contracción de geles de colágeno en fibroblastos y miofibroblastos cardiacos de ratas neonatas

Abstract

El corazón está constituido por numerosos tipos celulares, de los cuales el 90% corresponde a cardiomiocitos y fibroblastos. Los fibroblastos representan dos tercios de la población celular del corazón y están encargados principalmente del recambio de las proteínas de la matriz extracelular. Estas células tienen la capacidad de responder a una variedad de citoquinas, factores de crecimiento y expresan sus receptores indicando que pueden responder de manera autocrina; y por la acción de TGF-1, se diferencian a miofibroblastos, un fenotipo celular altamente secretor de colágeno y principal encargado del proceso de cicatrización. Por otro lado, existen numerosos antecedentes que demuestran que en fibroblastos cardiacos, la activación de las vías de transducción que conducen al aumento del AMPc contribuye a la reducción de la fibrosis cardiaca, por regular procesos antifibróticos entre ellos disminuir la adhesión, migración y la diferenciación a miofibroblasto. Recientemente se ha descrito en la literatura a la proteína EPAC-1 (del acrónimo exchange protein activated directly by cAMP), quien a través de las GTPasas pequeñas Rap 1 y Rap 2 modula secreción de colágeno y migración. Sin embargo, no existen antecedentes de si EPAC-1 regula en fibroblastos y miofibroblastos cardiacos la adhesión y migración celular; y la contracción de geles de colágeno. Por lo anterior, en este trabajo se estudió los niveles de expresión de EPAC-1 en fibroblastos y miofibroblastos cardiacos, y si EPAC-1 regula los procesos antes mencionados. Para ello, se utilizaron estímulos que aumentan el AMPc (forskolina e isoproterenol) y el agonista directo de EPAC-1 Me-AMPc. Nuestros resultados mostraron que en fibroblastos cardiacos forskolina y Me-AMPc aumentaron la adhesión celular, y este efecto fue menor con isoproterenol; mientras que en miofibroblastos se observó un aumento en la adhesión sólo con el agonista de la EPAC-1. Por otro lado, forskolina, isoproterenol y Me-AMPc, inducen una mayor migración de fibroblastos, mientras que en miofibroblastos no se observaron efectos con esos estímulos. Finalmente, en fibroblastos cardiacos no se observaron efectos sobre la contracción de geles de colágeno. Conclusión: EPAC regula diferencialmente la adhesión y migración de fibroblastos y miofibroblastos cardiacos, indicando que participa de manera muy importante en procesos asociados al remodelamiento cardiaco

The heart is composed of many cell types, of which 90% were cardiomyocytes and fibroblasts. Fibroblasts represent two thirds of the heart cell population and are mainly responsible for the turnover of extracellular matrix proteins. These cells have the capacity to respond to a variety of cytokines, growth factors and express their receptors indicating that they can respond in an autocrine manner; and by the action of TGF-1, they are differentiated into myofibroblasts, a cellular phenotype highly secreting of collagen and main cell involved of the healing process. On the other hand, there are numerous reports that show that in cardiac fibroblasts, the activation of signal transduction pathways leading to increased cAMP levels contributes to the reduction of cardiac fibrosis by regulating profibrotic processes including adhesion, migration and myofibroblastic differentiation. Recently has been described the protein EPAC-1 (exchange protein activated by cAMP), who through the small GTPases Rap 1 and 2, modulates secretion of collagen and migration. However, there is no data on whether EPAC-1 regulates cardiac fibroblasts and myofibroblasts adhesion and migration, and contraction of collagen gels. Therefore, in this work we studied in cardiac fibroblasts and myofibroblasts the expression levels of EPAC-1, and if EPAC-1 regulates the above mentioned processes. To do this, we used stimuli that increase cAMP (forskolin and isoproterenol) and direct agonist of EPAC-1 (Me-cAMP). Our results showed that in cardiac fibroblasts Me-cAMP and forskolin increased cell adhesion, and this effect was less with isoproterenol, while in myofibroblasts showed an increased adhesion only with the agonist of EPAC-1. Furthermore, forskolin, isoproterenol and Me-cAMP, induced an increased migration of fibroblasts, myofibroblasts whereas no effects were observed with these stimuli. Finally, cardiac fibroblasts showed no effects on collagen gel contraction. Conclusion: EPAC differentially regulates adhesion and migration of cardiac fibroblasts and myofibroblasts, indicating that it play an important role in processes associated with cardiac remodeling