Estrés de retículo endoplasmático inducido por el fármaco antirretroviral efavirenz en células hepáticas humanas

Abstract

[ES] Antecedentes y objetivos. El estrés de RE está asociado con un gran número de enfermedades hepáticas y parece ser relevante en la hepatotoxicidad inducida por fármacos. Efavirenz, un miembro de la familia de los inhibidores de la transcriptasa reversa no análogos de nucleósidos, es uno de los fármacos más utilizados para tratar la infección por VIH-1. Este agente se ha relacionado con el desarrollo de efectos adversos, incluyendo trastornos metabólicos y toxicidad hepática, cuyos mecanismos todavía se desconocen. Recientemente, se ha identificado un efecto específico mitocondrial de EFV en células hepáticas humanas. El presente trabajo evalúa la inducción de estrés de RE en el mismo modelo y la implicación de la mitocondria en esta respuesta. Métodos. Las células Hep3B se trataron con concentraciones clínicamente relevantes de Efavirenz. Resultados. Los principales parámetros de estrés de RE fueron regulados positivamente por Efavirenz, incluyendo la expresión de CHOP y GRP78 tanto a nivel de proteína como de ARNm, la fosforilación de eIF2 y la presencia de la forma procesada de XBP1. Efavirenz también aumentó el contenido de Ca2+ citosólico e indujo cambios morfológicos en el RE. Cabe destacar la implicación de la mitocondria en estos efectos, ya que la respuesta a estrés de RE fue considerablemente atenuada en células con la función mitocondrial alterada. Los efectos de Efavirenz en el RE y, en particular, su implicación mitocondrial, parecen ser específicos de este compuesto, ya que se diferencian de los producidos por un conocido factor de estrés de RE. Conclusiones. Debido al uso de por vida y generalizado de Efavirenz en la terapia antirretroviral combinada, este mecanismo recientemente descubierto de estrés celular puede ayudar a comprender la toxicidad hepática que frecuentemente acompaña a los pacientes infectados por VIH.

[EN] Background and aims. ER stress is associated with a growing number of liver diseases and seems of relevance in drug-induced hepatotoxicity. Efavirenz, a member of the family of non-nucleoside analog reverse transcriptase inhibitors, is one of the most widely used drugs to treat HIV-1 infection. This agent has been related to the development of adverse events, including metabolic disturbances and hepatic toxicity, the mechanisms of which remain elusive. Recent evidence has pointed a specific mitochondrial effect of Efavirenz in human hepatic cells. This study assesses the induction of ER stress in the same model and the implication of mitochondria in this response. Methods. Hep3B cells were treated with clinically relevant concentrations of Efavirenz. Results. Major parameters of ER stress were up-regulated by Efavirenz, including CHOP and GRP78 expression at both protein and mRNA level, phosphorylation of eIF2 and presence of the spliced form of XBP1. Efavirenz also enhanced cytosolic Ca2+ content and induced morphological changes in the ER. Of particular note was the role of mitochondria in this effect, as the ER stress response was greatly attenuated in cells with altered mitochondrial function. The effects of Efavirenz on the ER, and particularly in regard to mitochondrial involvement, appeared to be compound-specific, as they differed from those elicited by a standard pharmacological ER stressor. Conclusions. Given the life-long and widespread use of Efavirenz in multidrug antiretroviral therapy, this newly discovered mechanism of cellular stress may help to understand the hepatic toxicity that frequently accompanies HIV patients