Papel de mastocitos en la inducción de Bcl-3 y las alteraciones de la unión estrecha epitelial intestinal en el Síndrome de intestino irritable

Abstract

El síndrome de intestino irritable (SII) es un trastorno funcional digestivo caracterizado por la presencia de dolor abdominal asociado a alteraciones del hábito intestinal. Si bien su fisiopatología no ha sido dilucidada completamente, se reconoce la existencia de un desequilibrio del eje cerebro-intestino, que afecta diversas funciones intestinales, entre ellas el aumento de la permeabilidad paracelular y la activación de células inmunes. La elevada activación de mastocitos se asocia a aumento de la permeabilidad intestinal debido a alteraciones en la organización de la unión estrecha (UE), mecanismo mediado por la activación de PAR-2 (receptor activado por proteasa-2) por triptasa. La proteína inmuno-moduladora Bcl-3 (B-cell leukemia/lymphoma-3) es un regulador transcripcional de genes activados por NF-κB, entre ellos los que regulan la UE. En este trabajo se proponen las siguientes hipótesis: 1) En pacientes con SII, existe una pérdida de la función de barrera intestinal asociada a un aumento en la expresión de Bcl- 3, a una elevada activación de mastocitos y a alteraciones de la unión estrecha epitelial; 2) La expresión de Bcl-3, es inducida por triptasa, mediante la activación de PAR-2, afectando el estado de la unión estrecha en líneas celulares de epitelio intestinal. Para ello, muestras de mucosa ileal y colónica de pacientes con SII y SC (sujetos controles) fueron recolectadas. En ellas se evaluó la expresión de Bcl-3, mediante q-PCR, western blot e inmunofluorescencia indirecta (IFI); el número de mastocitos y su grado de activación, por IFI y microscopía electrónica de transmisión (TEM); y las alteraciones de la UE, mediante IFI y TEM. El efecto de triptasa sobre la expresión de Bcl-3 y las alteraciones en la UE fueron evaluadas in vitro, en líneas celulares DLD-1 y Caco-2, mediante western blot e IFI. Los resultados evidenciaron una elevada expresión de Bcl-3 un aumento en el número y actividad de mastocitos, alteraciones en la distribución y expresión de ZO-1 en mucosa y alteración de la arquitectura de la UE epitelial intestinal en pacientes con SII en comparación con SC. Nuestros resultados in vitro evidenciaron que la expresión de Bcl-3 fue inducida por triptasa, a través de la activación de PAR-2, induciendo este estimulo alteraciones en la distribución de proteínas de la UE. Nuestros hallazgos sugieren que en el SII, la proteína Bcl-3 actuaría como un factor intermediario de las alteraciones de la UE epitelial inducida por la activación de triptasa/PAR-2. Futuros estudios dirigidos estudiar con profundidad este mecanismo permitirán contribuir a la fisiopatología del SII, en miras de un nuevo marcador diagnostico y blanco terapéutico

Irritable bowel syndrome (IBS) is a digestive functional disorder characterized by the presence of abdominal pain associated with alterations of the intestinal habit. Although its pathophysiology has not been fully elucidated, the existence of an imbalance of the brainintestine axis is recognized, which affects various intestinal functions, among them the increase in paracellular permeability and the activation of immune cells. The high activation of mast cells is associated with increased intestinal permeability due to alterations in the organization of the tight junction (TJ), a mechanism mediated by the activation of PAR-2 (receptor activated by protease-2) by tryptase. The Bcl-3 immunomodulating protein (B-cell leukemia / lymphoma-3) is a transcriptional regulator of genes activated by NF-κB, including those that regulate the TJ. In this work, the following hypotheses are proposed: 1) In patients with IBS, there is a loss of intestinal barrier function associated with an increase in the expression of Bcl-3, a high activation of mast cells and alterations of the epithelial tight junction ; 2) The expression of Bcl-3 is induced by tryptase, through the activation of PAR-2, affecting the state of the tight junction in intestinal epithelial cell lines.. To do this, samples of ileal and colonic mucosa from patients with IBS and CS (control subjects) were collected. In them, the expression of Bcl-3 was evaluated by means of q-PCR, western blot and indirect immunofluorescence (IFI); the number of mast cells and their degree of activation, by IFI and transmission electron microscopy (TEM); and the alterations of the TJ, through IFI and TEM. The effect of tryptase on the expression of Bcl-3 and the alterations in the EU were evaluated in vitro, in cell lines DLD-1 and Caco-2, by means of western blot and IFI. The results showed a high expression of Bcl-3 an increase in the number and activity of mast cells, alterations in the distribution and expression of ZO-1 in mucosa and alteration of the architecture of the intestinal epithelial TJ in patients with IBS compared to CS . Our in vitro results showed that the expression of Bcl-3 was induced by tryptase, through the activation of PAR-2, inducing this stimulation alterations in the distribution of proteins of the TJ. Our findings suggest that in IBS, the Bcl-3 protein would act as an intermediary factor of epithelial TJ alterations induced by the activation of tryptase / PAR-2. Future studies aimed at studying in depth this mechanism will allow contributing to the pathophysiology of IBS, in view of a new diagnostic marker and therapeutic target