LPS previene la pérdida de viabilidad de fibroblastos cardiacos inducida por isquemia/reperfusión simulada : rol protector del receptor de tipo toll 4

Abstract

El daño ocasionado por la ocurrencia de un infarto cardiaco es complejo, generando la pérdida de viabilidad de las células cardiacas entre otros efectos deletéreos ocurridos tanto en el periodo isquémico de falta de oxígeno y nutrientes, así como también en la posterior reperfusión sanguínea. Frente a esta condición patológica los fibroblastos cardiacos (FC) son capaces de reaccionar, secretando y renovando la matriz extracelular; lo que los convierte en elementos celulares claves en la cicatrización y remodelamiento del tejido cardiaco dañado post-infarto al miocardio. Esto hace necesario el intentar regular la viabilidad de estas células para una correcta cicatrización y mantención de la función cardiaca. En relación a esto se ha reportado el efecto cardioprotector ejercido por el empleo de LPS en condiciones de daño celular causado por isquemia/reperfusión (I/R). Sin embargo, dicho efecto ha sido descrito principalmente en cardiomiocitos, por lo que su efecto en FC es aún desconocido. Nuestro trabajo estudió la capacidad cito-protectora ejercida por LPS sobre FC de ratas neonatas sometidos a un modelo de I/R in vitro e indagó las vías transduccionales implicadas en este efecto. El tratamiento de los FC con LPS (1 μg/mL) durante la isquemia y reperfusión previno la pérdida de viabilidad inducida por I/R. Sin embargo, en el pre-condicionamiento con LPS durante 24 o 16 h, y en el tratamiento con LPS durante la isquemia o reperfusión, no se observó el efecto cito-protector. En esta misma línea, demostramos que el efecto cito-protector ejercido por LPS es mediado a través del receptor TLR4 vía PI3K/Akt y ERK1/2, ya que el empleo de TAK-242, Ly29002 y PD98059, inhibidores del receptor y de las vías transduccionales respectivamente, bloquearon completamente el efecto cito-protector. La activación de TLR4 por LPS previno, además, el procesamiento de la procaspasa 8 y 3 inducido por I/R. Conjuntamente, demostramos que las vías PI3K/Akt y ERK1/2 participaban en la prevención del procesamiento de la procaspasa 8 ejercido por LPS, pero no tuvieron efecto en la activación de la caspasa 3. Nuestros resultados dan cuenta del efecto cito-protector y antiapoptótico ejercido por LPS a través de TLR4 vía PI3K/Akt y ERK1/2 frente a la muerte de FC inducida por I/R

The damage caused by a myocardial infarct is complex, causing cardiac cell viability loss, among other deleterious effects that occur during the ischemia period, such as lack of oxygen and nutrients; as well as the posterior reperfusion with blood. In this situation, cardiac fibroblasts react by secreting proteins and renewing the extracellular matrix. These properties make them a key element in the scar and remodeling process of the injured cardiac tissue. Thus, the viability of these cells are required to preserve the correct functioning of the heart. In this regard, the use of LPS as a cytoprotector agent in cardiac Ischemia/reperfusion (I/R) has been reported. However such effect has been described mostly in cardiomyocytes cells, whereas its role in cardiac fibroblasts remains unknown. Our work studied the LPS cytoprotector effect in neonate cardiac fibroblast exposed to an in vitro model of I/R, and transductional pathways involved in this process were explored. Incubation with LPS (1μg/mL) during both ischemia and reperfusion periods prevented the I/R-induced cell loss. However, LPS used only during preconditioning, ischemia or reperfusion did not induced cytoprotection. Furthermore we demonstrated that the LPS-dependent protective effects were completely abolished when TLR4 receptor (TAK-242), and PI3K/Akt and ERK1/2 (Ly29002 and PD98059, respectively) inhibitors were used. These data suggest that LPS-dependent cytoprotector effects are mediated through TLR4 receptor activation and PI3K/Akt and ERK1/2 signalling pathways. Additionally the activation of TLR4 by LPS prevented the cleave of procaspases 3 and 8 induced by I/R. Both PI3K/Akt and ERK1/2 were necessary for the prevention of the caspase 8 activation, but not of caspase 3. Our results conclude that LPS protects cardiac fibroblasts from I/R apoptosis by the activation of TLR4 and both PI3K/Akt and ERK1/2 signalling pathways