Rol de la actividad de la autofagia mediada por chaperonas (CMA) en la regulación de los niveles de las proteínas IDH1 e IDH2 durante la diferenciación de odontoblastos de células madre de la pulpa dental humana (hDPSCs)

Abstract

Introducción: La dentina, es el tejido mineralizado más grueso de la estructura dental y es secretada por odontoblastos maduros. Su rol principal es conferir estructura al diente y proteger la pulpa dental. En caso de daño, existen mecanismos que generan nuevas células tipo odontoblasto que permiten la remineralización de la dentina y preservación de pulpa. La autofagia mediada por chaperonas (CMA) es un proceso lisosomal de degradación selectiva de proteínas que ha sido descrita regular el proceso de diferenciación algunos linajes celulares. Estudios preliminares de nuestro laboratorio sugieren que la CMA podría regular positivamente la diferenciación de células madre de la pulpa dental humana (hDPSCs) hacia odontoblastos. Sin embargo, los mecanismos moleculares de esta regulación no están completamente aclarados. En células pluripotenciales dentinarias de hDPSCs se ha observado que CMA degrada las enzimas IDH1 e IDH2 permitiendo un estado de diferenciación. Este estudio buscó determinar si la CMA promueve la diferenciación temprana de hDPSCs hacia odontoblastos mediante la reducción de los niveles proteicos de las enzimas IDH1 e IDH2. Materiales y Métodos: Se obtuvieron células hDPSCs de terceros molares sanos, que fueron cultivadas y evaluadas mediante ensayos de western blot. Para determina si IDH1 e IDH2 son sustratos comunes de CMA, se analizaron los niveles de las proteínas IDH1, IDH2 y LAMP2A (marcador de actividad de CMA) tras la inanición de suero durante 16 y 20 horas (condición que induce la actividad de CMA). Además, se evaluaron los niveles proteicos de IDH1 e IDH2 durante los primeros siete días de diferenciación de hDPSCs hacia odontoblastos, utilizando líneas celulares no modificadas (hDPSCs-WT) y con actividad reducida de CMA (hDPSCs-shL2a), en tres medios de diferenciación distintos. Resultados: Contrario a lo esperado, los niveles proteicos de IDH1 e IDH2 aumentaron con la inanición de suero a las 16 y 20 horas. Por otro lado, los niveles proteicos de IDH1 e IDH2 disminuyeron durante el día 2 de diferenciación a odontoblastos en la línea hDPSCs-WT, pero no en la línea hDPSCs-shL2a. Esto último, coincide con un peak de activación de CMA durante el día 2 observado en nuestro laboratorio. Conclusiones y discusión: Las enzimas IDH1 e IDH2 nos son sustratos de CMA en condiciones de inanición de suero en células hDPSCs-WT. Sin embargo, CMA podría degradar las enzimas IDH1 e IDH2 durante el día 2 de diferenciación de células hDPSCs-WT hacia odontoblastos, favoreciendo el estado de diferenciación.