Regulación local de señales de reparación epitelial en células estrelladas hepáticas por la insulina/IGF1

Abstract

[ES] La diabetes mellitus tipo 2 (DMT2), consecuencia de desequilibrios entre la secreción y la sensibilidad a la insulina, ha sido identificada como uno de los factores de riesgo en el desarrollo de la fibrosis hepática, hígado graso no alcohólico, esteatosis no alcohólica y sus complicaciones asociadas. Cuando la insulina o el factor de crecimiento similar a la insulina (IGF-1) se unen a sus receptores, estos se fosforilan y reclutan proteínas como el sustrato del receptor de la insulina 2 (IRS2), que acopla estos receptores con las vías de señalización intracelular. La DMT2, la obesidad y la enfermedad del hígado graso asociada a la disfunción metabólica están estrechamente relacionadas con la resistencia a la insulina, que constituye un factor de riesgo para el desarrollo de fibrosis hepática. La fibrosis es una respuesta de reparación resultante de la aparición de lesiones repetidas en el hígado en la que, si estas persisten de forma crónica, el parénquima funcional es reemplazado por una acumulación excesiva de matriz extracelular (MEC). Las células estrelladas hepáticas (HSCs) son células residentes que se encuentran en un estado quiescente en el hígado sano. Tras sufrir una lesión, estas se activan transdiferenciándose a miofibroblastos proliferativos y contráctiles, que constituyen la principal fuente de MEC. Durante este proceso de activación de las HSCs la autofagia juega un papel fundamental. Se ha observado que las HSC participan en la resolución de la fibrosis sufriendo senescencia, apoptosis, o adquiriendo un fenotipo inactivo. También juegan un papel en la reparación epitelial secretando factores paracrinos como el factor de crecimiento de fibroblastos 7 (FGF7). Resultados previos del grupo han mostrado que IRS2 es necesario para promover la expresión de FGF7, sin embargo, no se conoce en detalle el papel que desempeña la señalización a través de insulina/IRS2 en la reversión de las HSC y la expresión de FGF7. Por ello, se estudió el efecto de la señalización de insulina mediante el análisis de la expresión génica de cultivos de la línea celular LX2, derivada de HSC, en medio con distinta concentración de suero y en presencia o ausencia del inhibidor de la autofagia 3-metiladenina (3MA), así como mediante inmunocitoquímica. Los resultados de la expresión génica y de la inmunotinción mostraron que la privación de suero promovió la inactivación de las HSCs y se halló una sinergia entre la baja concentración de suero y el tratamiento con 3MA en la expresión de FGF7, y de otros genes como HSPA1B, asociado a la inactivación de las HSCs, o interleukina 6 (IL-6), que podría estar favoreciendo la expresión de FGF7, como se ha descrito en fibroblastos.

[EN] Type 2 diabetes mellitus (T2DM), a consequence of imbalances between insulin secretion and insulin sensitivity, has been identified as one of the risk factors in the development of liver fibrosis, non-alcoholic fatty liver disease, non-alcoholic steatosis, and their associated complications. When insulin or insulin-like growth factor (IGF-1) bind to their receptors, these become phosphorylated and recruit proteins such as insulin receptor substrate 2 (IRS2), which couples the receptors to intracellular signalling pathways. T2DM, obesity and fatty liver disease associated with metabolic dysfunction are closely related to insulin resistance, which is a risk factor for the development of liver fibrosis. Fibrosis is a repair response resulting from repeated liver injury in which, if chronically persistent, functional parenchyma is replaced by excessive accumulation of extracellular matrix (ECM). Hepatic stellate cells (HSCs) are resident cells that are in a quiescent state in the healthy liver. After injury, they are activated by transdifferentiation into proliferative and contractile myofibroblasts, which are the main source of ECM. During this process of HSC activation, autophagy plays a key role. HSCs have been observed to participate in the resolution of fibrosis by undergoing senescence, apoptosis, or acquiring an inactive phenotype. They also play a role in epithelial repair by secreting paracrine factors such as fibroblast growth factor 7 (FGF7). Previous results from the group have shown that IRS2 is required to promote FGF7 expression, however, the role of insulin/IRS2 signalling in HSC reversal and FGF7 expression is not known in detail. Therefore, the effect of insulin signalling was studied by analysing gene expression of HSC-derived LX2 cell line cultures in medium with different serum concentration and in the presence or absence of the autophagy inhibitor 3- methyladenine (3MA), as well as by immunocytochemistry. Gene expression and immunostaining results showed that serum deprivation promoted HSC inactivation and a synergy was found between low serum concentration and 3MA treatment in the expression of FGF7, and of other genes such as HSPA1B, associated with HSC inactivation, or interleukin 6 (IL-6), which could be favouring FGF7 expression, as described in fibroblasts.