Vías transduccionales asociadas al receptor tipo Toll-4 (TLR4) en la expresión de las proteínas de adhesión VCAM-1 e ICAM-1 en fibroblastos cardiacos

Abstract

Una consecuencia común de las enfermedades cardiovasculares es la remodelación cardíaca, que se caracteriza por cambios en el tamaño, forma y función del corazón. El infarto agudo al miocardio es la causa más común que desencadena un proceso de remodelado. El daño causado por el proceso isquémico conduce a la activación de receptores de reconocimiento de patrones moleculares asociados a daño (PRR), y de mediadores celulares y humorales de la respuesta inflamatoria en el tejido. En relación a esto, se ha reportado que el receptor tipo toll-4 (TLR-4), un tipo de PRR, tiene un papel clave en la función cardiaca luego de un infarto, mientras que el aumento en la expresión de las moléculas de adhesión intercelular 1 (ICAM-1) y vascular 1 (VCAM-1), en el tejido cardiaco se ha asociado a una mayor adhesión e infiltración leucocitaria y a un mal pronóstico de la función cardiaca. En fibroblastos cardiacos (FC) se ha demostrado que TLR-4 reconoce patrones moleculares asociados a daño y que su activación conduce a la secreción de citoquinas proinflamatorias, sin embargo los efectos sobre la expresión de moléculas de adhesión no han sido determinados. En esta memoria se estudió el rol del TLR-4 en la expresión ICAM-1 y VCAM-1 en FC de rata adulta e indagó las vías de señalización involucradas en dicha expresión. El tratamiento con lipopolisacárido (LPS) 1 μg/mL aumentó los niveles de ICAM-1 y VCAM-1 de manera tiempo dependiente, observándose en cada caso un aumento significativo a las 24 hrs. Por otra parte, LPS aumentó de forma temprana la fosforilación de NF-κB, ERK1/2, y JNK, mientras que p-38 y Akt sólo mostraron una tendencia a aumentar a partir de los 5 min. La utilización de los inhibidores TAK-242, PD98059 y SP600125, revirtieron el aumento en los niveles de ambas proteínas, mientras que los inhibidores BAY117085, LY294002 y SB202190 no lo los revirtieron. En resumen, nuestros resultados demostraron que la activación del TLR-4 en FC, gatilla un aumento en los niveles de ICAM-1 y VCAM-1 a través de las vías de señalización ERK1/2 y JNK

The cardiac remodeling is a common consequence of the ECV, and is characterized by changes in the size, shape and function. Moreover the acute myocardial infarction is the most common cause of remodeling. The damage caused by the ischemic process leading to activation of pattern recognition receptors (PRR), and humoral and cellular mediators of the inflammatory response in the tissue. In regards to this Toll like receptor-4 (TLR-4) has been described has a key mediator of cardiac function after myocardial infarction, while the increase in intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) and vascular cell adhesion molecule 1 (VCAM-1) in cardiac tissue has been linked to increased adhesion and leukocyte infiltration and poor prognosis of cardiac function. In cardiac fibroblast TLR4 is capable to recognize danger associated molecular patterns and release pro-inflammatory cytokines, however their role in ICAM-1/VCAM-1 expression remain unknown. In this study we have determined the ability of TLR-4 to increased ICAM-1/VCAM-1 protein level in adult rat cardiac fibroblast and investigated the potential mechanisms underlying this induction. Treatment with LPS 1 μg/ml resulted in a time-dependent increased of ICAM-1 / VCAM-1 protein level. Furthermore, NF-κB, ERK1/2 and JNK were rapidly phosphorylated by LPS, while p-38 and Akt showed a tendency to increase from 5 min. We also found that inhibition of ERK1/2 and JNK pathways prevented LPS–induced ICAM-1 and VCAM-1 protein level, whereas NF-κB, p-38 and Akt inhibition did not. In summary, these findings demonstrate that the increased ICAM-1/VCAM-1 protein level by TLR-4 activation is regulated via the ERK1/2 and JNK pathways, in cultured cardiac fibroblasts