Resolvina-D1 atenúa la senescencia inducida por LPS en fibroblastos cardiacos no autodiferenciados por efecto autocrino del TGF-β1

Abstract

El fibroblasto cardiaco (FC) es regulador de la matriz extracelular del corazón, y el proceso de diferenciación de FC a miofibroblastos cardiacos (MFC), es clave en el desarrollo de fibrosis cardiaca. La diferenciación de FC a MFC es mediada principalmente por TGF-. El estrés mecánico induce la secreción de TGF-β, quien de forma autocrina induce la autodiferenciación. La acumulación de FC y MFC senescentes está vinculada al desarrollo de fibrosis cardiaca. Las células senescentes entran en un arresto estable del ciclo celular, y poseen un complejo secretoma denominado SASP, que libera factores proinflamatorios, desempeñando un papel crucial en la fibrosis cardiaca. En FC se ha identificado el receptor TLR-4 el cual es activado por diversos estímulos asociados a daño y/o patógenos, desencadenando una fuerte respuesta inflamatoria. Sin embargo, en FC no se ha estudiado en profundidad, si la activación de este receptor por LPS induce la senescencia. Los fármacos senolíticos y senostáticos ejercen un control de las células senescentes llevando a su eliminación o a cambios en su secretoma. Resultados de nuestro laboratorio han mostrado que la Resolvina D1 (RvD1), posee un notable efecto antinflamatorio en FC tratados con LPS. En función a lo anterior, se propone la siguiente hipótesis: RvD1 atenúa la senescencia celular inducida por LPS en FC no autodiferenciados por el efecto autocrino de TGF-1. Los objetivos específicos fueron: 1) Evaluar el efecto de la inhibición de ALK-5 (SB-431542) sobre la autodiferenciación de FC a MFC, 2) Evaluar sí LPS induce la senescencia de FC no autodiferenciados asociada a la activación de las vías (NF-κB y/o p38MAPK), 3) Caracterizar el perfil de citoquinas del SASP en FC senescentes inducido por LPS, 4) Evaluar sí RvD1 previene la senescencia inducida por LPS en FC. El modelo experimental usó FC de rata, no autodiferenciados, tratados con LPS (1 μμg/mL), y se evaluó niveles proteicos, actividad SA-ββ-gal, tamaño celular y caracterización del SASP. Resultados: El inhibidor de ALK-5 (SB-431542), disminuyó la autodiferenciación de FC a MFC inducida por TGF-ββ; LPS indujo senescencia a los 3 días (pRb, SA-ββ-gal) y 7 días (p16, pRb, tamaño y SA-ββ-gal). LPS aumentó el perfil de citoquinas SASP a 3 días, no observándose efecto a los a 7 días; finalmente, RvD1 previno el aumento de SA-ββ-gal inducido por LPS en FC tratados 3 y 7 días. Concluimos que LPS induce senescencia a 3 y 7 días en SFB 10%, evidenciando un SASP a 3 días, no apreciable a 7 días. RvD1 tiene efecto preventivo sobre la acción de LPS.

The cardiac fibroblast (CF) regulates the extracellular matrix of the heart, and the differentiation process from CF to cardiac myofibroblasts (CMF) is key in the development of cardiac fibrosis. The differentiation of CF to CMF is primarily mediated by TG F β. Mechanical stress induces the secretion of TGF β, which, in an autocrine manner, induces autodifferentiation. The accumulation of senescent CF and CMF is linked to the development of cardiac fibrosis. Senescent cells enter a stable cell cycle arrest a nd possess a complex secretome called SASP, which releases proinflammatory factors, playing a crucial role in cardiac fibrosis. The TLR 4 receptor has been identified in CF, activated by various stimuli associated with damage and/or pathogens, triggering a strong inflammatory response. However, the activation of this receptor by LPS and its induction of senescence in CF have not been thoroughly studied. Senolytic and senostatic drugs exert control over senescent cells, leading to their elimination or change s in their secretome. Results from our laboratory have shown that Resolvin D1 (RvD1) has a notable anti inflammatory effect on CF treated with LPS. Based on the above, the following hypothesis is proposed: RvD1 attenuates LPS induced cellular senescence in non autodifferentiated CF through the autocrine effect of TGF β1. The specific objectives were: 1) Evaluate the effect of ALK 5 inhibition (SB 4315 42) on the autodifferentiation of CF to CMF, 2) Assess whether LPS induces senescence in non autodifferentiated CF associated with the activation of pathways (NF κ B and/or p38MAPK), 3) Characterize the cytokine profile of SASP in senescent CF induced by L PS, 4) Evaluate whether RvD1 prevents LPS induced senescence in CF. The experimental model used rat CF, non autodifferentiated, treated with LPS (1 μ g/mL), and protein levels, SA β gal activity, cell size, and SASP characterization were evaluated. Results: The ALK 5 inhibitor (SB 431542) decreased the autodifferentiation o f CF to CMF induced by TGF β; LPS induced senescence at 3 days (pRb, SA β gal) and 7 days (p16, pRb, size, and SA β gal). LPS increased the SASP cytokine profile at 3 days, with no observed effect at 7 days; finally, RvD1 prevented the increase in SA β ga l induced by LPS in CF treated for 3 and 7 days. In conclusion, LPS induces senescence at 3 and 7 days in 10% serum, showing a SASP at 3 days, not noticeable at 7 days. RvD1 has a preventive effect on the action of LPS.