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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO MAESTRÍA EN CIENCIAS (Neurobiología) INSTITUTO DE NEUROBIOLOGÍA ESTUDIO DEL EFECTO DE LA PROLACTINA SOBRE LA PRODUCCIÓN DE INTERLEUCINA-6 EN LA REGENERACIÓN HEPÁTICA TESIS QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE: MAESTRO EN CIENCIAS (NEUROBIOLOGÍA) PRESENTA: Ing. Maite Goya Arce TUTORES PRINCIPALES Dra. María del Carmen Clapp Jiménez L. Instituto de Neurobiología Dra. Bibiana Moreno-Carranza Instituto de Neurobiología COMITÉ TUTOR Dr. Mauricio Díaz Muñoz Instituto de Neurobiología Dra. Teresa Edith Garay Rojas Instituto de Neurobiología Juriquilla, Querétaro, México. Septiembre 2013 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. ii Universidad Nacional Autónoma de México Instituto de Neurobiología Los miembros del Comité Tutoral certificamos que la tesis elaborada por: Maite Goya Arce, cuyo título es: “Estudio del Efecto de la Prolactina sobre la Producción de Interleucina-6 en la Regeneración Hepática” se presenta como uno de los requisitos para obtener el grado de Maestría en Ciencias (Neurobiología) y cumple con los criterios de originalidad y calidad requeridos por la División de Estudios de Posgrado de la Universidad Nacional Autónoma de México. Presidente Firma Dr. Rolando Efrain Hernández Muñoz________________________________________ Secretario (Tutor) Dra. María del Carmen Clapp Jiménez L.____________________________________ Vocal Dra. Carmen Yolanda Aceves Velasco_______________________________________ Suplente Dra. Teresa Edith Garay Rojas_____________________________________________ Suplente Dra. Isabel Méndez Hernández_____________________________________________ Aprobado por el Comité Académico _______________________________ Dr. Manuel Benigno Aguilar Ramírez Coordinador del Programa Maestría en Ciencias (Neurobiología) iii Este trabajo se realizó en el Departamento de Neurobiología Celular y Molecular del Instituto de Neurobiología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), bajo la dirección de la Dra. María del Carmen Clapp Jiménez L. y la Dra. Bibiana Moreno Carranza. iv RESUMEN La interleucina-6 (IL-6) es un importante mediador de la proliferación de los hepatocitos, de la homeostasis corporal y la supervivencia después de la hepatectomía parcial (HP). Sin embargo, los niveles de IL-6 hepáticos deben ser finamente modulados, ya que la falta de IL-6 da lugar a una regeneración retrasada y un aumento en la mortalidad, y un exceso de la misma resulta en daño hepático y muerte. La prolactina (PRL) aumenta en la circulación después de la HP y promueve la regeneración hepática. Dado que la PRL inhibe la expresión de IL-6 inducida por LPS en las células de Kupffer, los macrófagos residentes del hígado, estimula la síntesis del supresor de la señalización de citocinas-3 (SOCS-3) en el hígado, y que SOCS-3 es capaz de mitigar la producción y acción de la IL-6 en este órgano, propusimos como hipótesis que la PRL promueve la regeneración hepática tras una resección parcial y la supervivencia animal, a través de modular los efectos deletéreos de la IL-6 vía la activación de SOCS-3. Por lo que, en este trabajo, se investigó la acción de la reducción farmacológica de PRL, así como los efectos de la falta de acción de la misma en ratones deficientes del receptor de PRL, sobre la expresión hepática de IL-6 y SOCS-3, posterior a la hepatectomía parcial (HP). Encontramos que los ratones PRLR-/- presentan una mortalidad incrementada con respecto a los ratones silvestres (21/53, 40% vs. 11/47, 23%) entre las 24 y las 48 horas post-PH. Además, los ratones PRLR-/- mostraron aumento en los niveles hepáticos del mRNA de IL-6 y de las concentraciones circulantes de IL-6 a las 3, 6 y 24 horas post-PH, así como una reducción en la expresión de SOCS-3 a las 3 y 6 h post-HP. Consistentemente, encontramos en ratas que, la HP incrementa las concentraciones circulantes de PRL y que el reducirlos farmacológicamente con bromocriptina aumenta la expresión hepática de IL-6 y reduce la de SOCS-3. Estos resultados apoyan la hipótesis del trabajo y sugieren que la PRL tiene utilidad clínica potencial para contribuir al aumento de la masa hepática después de una lesión, así como a la supervivencia. v SUMMARY Interleukin-6 (IL-6) is an important mediator of hepatocyte proliferation, body homeostasis, and survival after partial hepatectomy (PH). However, IL-6 levels must be carefully modulated since a lack of IL-6 results in deficient regeneration and an increase in mortality rate, and excessive IL-6 promotes liver injury and death. PRL increases in the circulation after PH and promotes liver regeneration. Given that PRL inhibits LPS- induced expression of IL-6 in Kupffer cells, the liver’s resident macrophages, and stimulates the synthesis of the suppressor of cytokine signaling-3 (SOCS-3) in the liver, and that SOCS-3 can blunt IL-6 production and action in this organ, we hypothesized that PRL promotes liver regeneration through SOCS-3-mediated modulation of the detrimental effects of IL-6. Here, we investigated the response of the pharmacological reduction of PRL, as well as the effects of its lack of action in PRL receptor-deficient mice (PRLR-/-), on hepatic IL-6 and SOCS-3 production after 60% partial hepatectomy (PH). Relative to wild-type mice, PRLR-/- mice displayed increased mortality, two days after PH (21/53, 40% vs. 11/47, 23%). Also, PRLR-/- mice showed enhanced hepatic IL- 6 mRNA levels and IL-6 circulating levels at 3, 6, and 24 hours after PH, and reduced SOCS-3 expression at 3 and 6 hours post-PH. Consistent with these results, we found that in rats, PH increases PRL circulating levels and that lowering these levels with bromocriptine increases and decreases hepatic IL-6 and SOCS-3 expression, respectively. In conclusion, we suggest that PRL promotes liver regeneration via SOCS- 3 inhibition of IL-6 and that this hormone has potential clinical utility for ensuring survival and increasing liver mass and injury. vi Agradezco a: La Dra. Carmen Clapp, Por la enorme oportunidad de incorporarme a su equipo de trabajo, así como por su asesoría y enseñanzas tan enriquecedoras. La Dra. Bibiana Moreno Carranza, Por la co-dirección de este trabajo, sus aportaciones y enseñanzas, así como por su ayuda y apoyo que hicieron posible este trabajo. Al Dr. Jakob Triebel, Por sus valiosísimas contribuciones, disposición y enseñanza. Al Nut. Fernando López Barrera, Por su invaluable ayuda y apoyo, sin el cual, este trabajo no hubiera sido posible. A la M. en C. María de Lourdes Lemini Arámburo, Por su gran apoyo y ayuda en la realización de los radioinmunoensayos. La Dra. Stéphanie Thebault y al M.C. Gabriel Nava Pinto, Por su asesoría y consejos prácticos. La Dra. Edith Garay Rojas y el Dr. Mauricio Díaz Muñoz, Por ser parte de mi Comité Tutoral, por sus enriquecedoras observaciones y su disposición a asesorarme. vii Agradecimientos Institucionales Agradezco:Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología por la subvención de mi beca (Becaria No. 407947) y trabajo de investigación (proyecto 127496). El apoyo técnico del Nut. Fernando López Barrera y del M.C. Gabriel Nava Pinto. El asesoramiento de la M.C. Leonor Casanova Rico, responsable de la Unidad de Enseñanza. La labor asistencial de los laboratoristas Daniel Mondragón Huerta y Antonio Prado Galán. El apoyo técnico del MVZ. José Martín García Servín, jefe del Bioterio. viii Dedicatoria: A mi mamá, por ser mi compañera, amiga, consejera y apoyo incondicional en este viaje que llamamos vida. A mi papá, por tantas grandes enseñanzas de vida, ser un vivo ejemplo de lo que me ha enseñado, así como apoyarme y aconsejarme incondicionalmente. A mis abuelos, Meche y Aitatxi, por ser mis grandes amigos, compañeros, consejeros, oídos, así como alimentarme y llenarme de alegrías, durante este camino. A mis abuelos, Chelo y Juan, por su apoyo y amor incondicional, así como tantas sonrisas robadas. A mis hermanas, Belenchus y Mariah, que son, indudablemente, mi fuente de amor, apoyo y alegría más grande. A mi tía Ana, mi segunda madre y amiga incondicional; y a Ana y Sergio, mis hermanitos. A mis amigos: Cris, Denis, Ana P, Adri, Ana, Gaby, Vicky, Steph, Pável, Chavo, y Santiago, por acompañarme, aguantarme, escucharme, aconsejarme y alegrarme constantemente. A Fer, por ser mi cómplice en las largas jornadas de trabajo y madrugadas, sin él, nada de esto hubiera sido posible. A Gonzalo, por siempre tener la puerta abierta para mí. A Lupis, por sus grandes enseñanzas, ayuda y paciencia. ¡Te debo una! A Normis, Xaru, Mike, Steph, Mary, David, Yaz, Jakob y Gabriel, por su disposición a ayudarme y enseñarme. A Aura, Chikis, David, Edna, Elva, Juan Pablo, Lucía, Lupis, Martín, Mary, Normis, Nundy y Xaru por acompañarme, apoyarme, alegrarme y alivianarme este camino. ix “Discovery consists of seeing what everybody has seen and thinking what nobody else has thought”. -Jonathan Swift “The ability to simplify means to eliminate the unnecessary so that the necessary may speak” -Hans Hoffman “I am not afraid of storms for I am learning how to sail my ship” -Louisa May Alcott “We must face tomorrow, with whatever it may hold, with determination, joy and bravery” -Zach Helm x ÍNDICE RESUMEN……………………………………………………………………………..……......iv SUMMARY……………………………………………………………………………...............v Agradecimientos………..………………………………………………………………….....vi Dedicatoria……………………..……………………………………………………...……...viii I. Introducción……….………..………………………………………………………..….....1 II. Antecedentes…………………………..…………………………………………………..2 II.1.- Fase iniciadora de la regeneración hepática…………..………………………......4 II.1.1- Vías independientes de citocinas………………………..…………………….8 II.1.2- Vía dependiente de citocinas proinflamatorias………………...…………...11 II.1.2.1- Células de Kupffer………………………………………………..……...11 II.1.2.2- Lipopolisacárido (LPS).. ………………………………………………..13 II.1.2.3- Factor de Necrosis Tumoral-α (TNF-α)….…………………………….14 II.1.2.4- Interleucina-6 (IL-6)……………………………………..…………..…...16 II.1.2.5- Supresor de la Señalización de Citocinas 3 (SOCS-3)………….…..22 II.2 Prolactina (PRL)……………………………………..…………..……………………24 II.2.1- PRL e inmunomodulación……………………………………..………….…..24 II.2.2- PRL y el hígado……………………………………..……………………..…..27 III. Planteamiento del Problema……………………………………..………………..…..29 IV. HIPÓTESIS……………….…………………..………………………………………..…..30 IV.1 Objetivos…………...…………………..………………………………………..…..30 V. MATERIALES Y MÉTODOS……………………………...………………………...…...31 V.1.- Animales.……………………………………………..………………………...……31 V.2.- Métodos……………………………………..…………………………………..……31 V.2.1- Hepatectomía parcial y laparotomía exploratoria…………………......…...31 V.2.2- Obtención de las muestras……………………………………………...……31 V.2.3- Determinación de la expresión de IL-6 y SOCS-3…………………...........32 V.2.3.1 Extracción de RNA…………………............................................……32 V.2.3.2 Síntesis de DNA complementario (cDNA).…………………...............32 V.2.3.3 Reacción en Cadena de la Polimerasa en tiempo real (qPCR)……..33 xi V.2.4- Determinación de PRL sérica por radioinmunoanálisis (RIA)…….....……33 V.2.5- Determinación de IL-6 circulante.…….………...................................……34 V.2.5.1 ELISA.…………………................................................................……34 V.3.- Análisis Estadístico.…………………..........................................................…...35 VI. RESULTADOS.…………………..........................................................................…..36 VI.1 Ratas……………………...…………………...................................................…..36 VI.1.1 Cuantificación de las concentraciones circulantes de PRL después de la HP durante la fase inicial de la regeneración…............................................……36 VI.1.2 Evaluación de los niveles de mRNA de IL-6 hepáticos después de la HP durante la fase inicial de la regeneración.………….……………….................…..37 VI.1.3 Evaluación de la expresión de SOCS-3 en el hígado después de la HP durante la fase inicial de la regeneración.…………………..................................37 VI.2 Ratones PRLR-/-.………..………….....................................................................39 VI.2.1 Evaluación de los niveles de mRNA de IL-6 hepáticos después de la HP durante la fase inicial de la regeneración.………….……………….................…..39 VI.2.2 Cuantificación de las concentraciones circulantes de IL-6 después de la HP durante la fase inicial de la regeneración.……………..............................…..40 VI.2.3 Evaluación de la expresión de SOCS-3 en el hígado después de la HP durante la fase inicial de la regeneración.………………….............................…..41 VI.3 Análisis de supervivencia de los ratones PRLR-/- vs. PRLR+/+ después de la HP...………………………………………………………….....................................…...42 VII. DISCUSIÓN.…………………....................................................................................43 VIII. CONCLUSIÓN…..…………………...........................................................................50 IX. PERSPECTIVAS…………………..………………………………………………………50 X. REFERENCIAS.………………............................................................................…..51 XI. Índice de Figuras.………………….....................................................................…..59 XII. Índice de Tablas.…………………......................................................................…...59 xii Lista de Abreviaciones ACTH – Hormona adrenocorticotrópica AP – Pituitarias Anteriores AP-1 – Proteína activadora-1 APP – Proteína de fase aguda APR – Respuesta de fase aguda BrdU – Bromodeoxiuridina Bromo – Bromocriptina C/EBP-β – Proteína potenciadora de la unión a CCAAT-β CCl4 – Tetracloruro de carbono cDNA – DNA complementario CHO – Ovario de hámster chino CIS – Proteína SH2 inducible por citocinas CL2MDP – Bisfosfonato de diclorometileno CypA – Ciclofilina A EGF – Factor de crecimiento epidermal (EGF) EGFR – Receptor de EGF ELISA – Ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas EPO – Eritropoyetina ERK – Cinasas reguladas por señales extracelulares FADD – Dominio de muerte asociado a Fas FLICE – Enzima convertidora de IL-1β tipo caspasa-8/FADD FLIP – Proteína inhibitoria tipo FLICE, inhibidor de caspasa-8 G-CSF – Factor estimulante de colonias de granulocitos GM-CSF – Factor estimulante de colonias de macrófagos granulocíticos gp130 – Glicoproteína 130, receptor a IL-6 GRB2-SOS – Proteína unida al receptor de factor de crecimiento-2/hijo-de-sevenless HB-EGF – EGF de unión a heparina HGF – Factor de crecimiento de hepatocitos hIL-6 – IL-6 humana recombinante HNF – Factor nuclear de hepatocitos xiii HP – Hepatectomía parcial hsgp80 – Receptor humano a IL-6 gp80 soluble i.p. – Intraperitoneal IGF – Factorde crecimiento tipo insulina IGFBP-1 – Proteína de unión al factor de crecimiento tipo insulina-1 IGFBP-1-/- – Ratones knock-out para IGFBP-1 IL-2 – Interleucina-2 IL-6 – Interleucina-6 IL-6-/- – Ratones knock-out para IL-6 iNOS – Sintasa inducible de óxido nítrico JAK1 – Cinasa de Janus 1 JNK – Cinasa Jun amino-terminal LBW – Cociente del peso hepático al peso corporal LIF – Factor inhibidor de la leucemia LPS – Lipopolisacáridos MAPK – Proteínas cinasas activadas por mitógenos mRNA – RNA mensajero Myd88 – Factor de diferenciación mieloide 88 NF-IL6 - Factor nuclear IL-6, también conocido como C/EBP-β NF-κB – Factor nuclear κB NICD – Dominio intracelular de Notch NK – Células naturales asesinas OM – Oncoestatina M PCNA – Antígeno nuclear de células en proliferación PI3K – fosfoinositol-3-cinasa PKB – Proteína cinasa B PRL – Prolactina PRLR – Receptor de PRL PRLR-/- – Ratones knock-out para el receptor de PRL REF-1/APE – proteína antioxidante factor redox-1 (REF-1/APE) RIA – Radioinmunoanálisis xiv RT-PCR – Transcripción reversa-reacción en cadena de la polimerasa SCF – Factor de células troncales SEC – Células endoteliales sinusoidales Sham – Cirugía control siRNA – RNA de interferencia SOCS – Supresores de la señalización de citocinas SRBC – Glóbulos rojos de oveja STAT-3 – Factor transductor de señal y activador de la transcripción-3 TACE – Enzima convertidora del TNF TGF-α – Factor de crecimiento transformante α TGF-β – Factor de crecimiento transformante β TKR – Receptores a tirosina-cinasa TLR – Receptores “Toll-like” TNF- α – Factor de necrosis tumoral α TNF-R1-/- – Ratones knock-out para el receptor 1 de TNF- α TPO – Trombopoyetina uPA – Activador de plasminógeno tipo urokinasa VEGF – Factor de crecimiento del endotelio vascular 1 I. Introducción El hígado es el órgano que posee la mayor capacidad regenerativa del organismo humano (Mayo Clinic, 2013). Sin embargo, esta capacidad, así como la función hepática, pueden verse comprometidas en casos de cirrosis avanzada, atresia biliar, falla hepática aguda y cáncer hepático (NIDDK, 2010). En estos casos, el trasplante de hígado, ya sea de donadores vivos como fallecidos, se presenta como la única intervención terapéutica (UNOS, 2011). Según la Red de Trasplantes y Obtención de Órganos de los Estados Unidos y el Registro Científico de Receptores de Trasplantes, al 8 de mayo del presente año, la lista de espera para trasplante de hígado era de 15,809 pacientes. Sin embargo, después del trasplante, hay una incidencia de rechazo del injerto del 30.6% (SRTR & OPTN, 2011) durante el primer año, con una tasa de mortalidad del 14% (OPTN, 2013). En el caso de los donadores vivos, después de la resección, alrededor del 10% tienen que ser reingresados al hospital durante el primer año después de la cirugía (SRTR & OPTN, 2011). Resulta claro, entonces, que es de vital importancia el estudio de los mecanismos que subyacen a la regeneración hepática y que el mayor entendimiento de los mismos permitirá aumentar la recuperación y supervivencia, tanto de donadores como de receptores, después del trasplante hepático. El proceso de regeneración hepática comprende dos fases: una primera fase iniciadora en la cual los hepatocitos quiescentes son estimulados por citocinas pro-inflamatorias, principalmente interleucina-6 (IL-6), a ingresar al ciclo celular; y una segunda fase donde ocurre la proliferación de los hepatocitos, de las células endoteliales y de las células de los conductos biliares (Fausto, 2000). Sin embargo, los niveles de IL-6 deben ser finamente regulados, porque la sobre-expresión aguda o crónica de IL-6 puede inducir una respuesta inflamatoria sostenida capaz de disminuir la supervivencia de los animales y el crecimiento hepático (Kusashio et al., 2009; Jin et al., 2006). En este sentido, la prolactina (PRL), una hormona adenohipofisiaria que estimula la regeneración hepática (Buckley et al., 1985), se ha implicado en la regulación a la baja de la expresión de IL-6 en células de Kupffer después de un “shock” hemorrágico y de la exposición a lipopolisacáridos (LPS) de origen bacteriano (Zhu et al., 1996). Sin 2 embargo, se desconoce si esta hormona contribuye a regular negativamente la producción y/o señalización de la IL-6 en la regeneración hepática (Campbell et al., 2001). En el presente proyecto se estudió el papel de la PRL como posible modulador de la producción de IL-6 durante la etapa iniciadora de la regeneración hepática, así como un probable mecanismo mediador de este efecto. II. Antecedentes El hígado es un órgano vital que juega un papel central en la homeostasis del organismo, ya que es responsable del metabolismo, almacenaje, y redistribución de nutrientes, carbohidratos, grasas, vitaminas, además de sintetizar un gran número de proteínas en el cuerpo de los mamíferos (Taub, 2004). El hígado tiene una localización anatómica que se traduce en un suministro de sangre proveniente de dos fuentes: la arteria hepática y la vena porta. Esta última conduce al hígado todo el retorno venoso proveniente del intestino delgado, estómago, páncreas y bazo (Dong et al., 2007, Michalopoulos, 2007). Es debido a esto que el hígado es el principal órgano detoxificante del cuerpo, funcionando como una defensa bioquímica contra xenobióticos y microorganismos (Michalopoulos, 2007; Taub, 2004). El principal tipo celular que lleva a cabo estas funciones es la célula parenquimal hepática, el hepatocito, que constituye el 80% de las células de este órgano. El otro 20% está compuesto por células no-parenquimales, las cuales incluyen células endoteliales, de Kupffer y de Ito. Las células endoteliales recubren los sinusoides hepáticos, o vasos intrahepáticos, proveyendo una gran área para la absorción de nutrientes. Las células de Ito se localizan en el área entre los hepatocitos y los sinusoides, o espacio de Disse, y dentro de sus funciones se encuentran el almacenaje de compuestos liposolubles y la producción de la matriz extracelular. Las células de Kupffer son los macrófagos residentes del hígado y su función es esencial para la 3 fagocitosis de partículas y microorganismos extraños, así como para la producción de citocinas y el desarrollo de la respuesta inflamatoria (Taub, 2004). La gran gama de funciones que desarrolla el hígado, así como su importancia para la homeostasis del organismo, se ven resguardados por la enorme capacidad regenerativa que éste órgano posee. Durante este proceso, el hígado recupera la masa perdida sin poner en riesgo la viabilidad del organismo (Michalopoulos, 2007). Esto se debe a que, a pesar de ingresar al ciclo celular para originar nuevas células, los hepatocitos retienen su fenotipo diferenciado y compensan la función de las células perdidas (Fausto, 1999). El modelo más común para el estudio de la regeneración hepática es la hepatectomía parcial (HP), debido a que la cantidad de masa hepática removida en roedores es reproducible (Michalopoulos, 2007; 2010) y, al contrario del modelo de regeneración por hepatotoxicidad, la remoción del tejido no se asocia con necrosis masiva (Fausto 2010). Además, la HP estimula la iniciación inmediata de la regeneración sin complicaciones inflamatorias (Michalopoulos, 2010) y los eventos subsecuentes ocurren con una alta precisión temporal (Michalopoulos, 2007; 2010). En este modelo, generalmente 3 de los 5 lóbulos del hígado (aproximadamente el 70% de la masa hepática) se remueven quirúrgicamente sin causarle daño a los 2 lóbulos restantes. Lo anterior da lugar a una serie de eventos de forma ordenada, los cuales terminan a los 5-7 días en roedores (8-15 días en humanos) (Michalopoulos, 2007). Cabe mencionar que: (1) Los lóbulos restantes aumentan su tamaño hasta compensar la masa perdiday es en este momento que termina el proceso regenerativo. Sin embargo, estudios sugieren que durante las siguientes semanas se lleva a cabo una reorganización lobular lenta, la cual ocasiona que eventualmente la histología hepática después de la regeneración se vuelva indistinguible de la original. (2) Este crecimiento está dado por la proliferación de todos los hepatocitos remanentes y no involucra, como mecanismo principal, el reclutamiento de células troncales (Michalopoulos, 2007; Taub, 2004). 4 La regeneración del hígado después de la HP se divide en dos fases, las cuales son reguladas a través de mecanismos diferentes. En la primera fase, o fase iniciadora, la cual corresponde a las primeras 4 horas post-hepatectomía, los hepatocitos quiescentes son inducidos a ingresar al ciclo celular como resultado de la estimulación por parte de una gran variedad de factores que incluyen citocinas, prostaglandinas, hormonas, especies reactivas de oxígeno y LPS liberados a la circulación portal (Fausto, 2000; Strey et al., 2003; White et al., 2000). En la segunda fase de la regeneración, los hepatocitos responden principalmente a factores de crecimiento y progresan a la etapa G1 del ciclo celular (Fausto, 2000). La inducción de síntesis de DNA en las células no parenquimales es posterior a la de los hepatocitos, empezando a las 48 horas en las células de Kupffer y las células epiteliales biliares y a las 96 horas en las células endoteliales sinusoidales (Taub, 2004). Al final de la fase de síntesis de DNA en hepatocitos se puede observar una pequeña onda de apoptosis en los mismos, sugiriendo un mecanismo de corrección de posibles excesos en la respuesta regenerativa (Michalopoulos, 2007). El presente trabajo fue acotado a las primeras 24 horas del proceso de regeneración hepática. II.1.- Fase iniciadora de la regeneración hepática La fase iniciadora de regeneración hepática está dada por una combinación de sucesos, tanto físicos como químicos. Estos están relacionados, ya sea directa o indirectamente, a eventos preparativos del ingreso de los hepatocitos al ciclo celular, y de la orquestación de los ajustes que los hepatocitos necesitan hacer para poder cubrir todas las funciones hepáticas metabólicas vitales mientras atraviesan el ciclo celular (Fausto, 1999; Michalopolous et al., 2007). Los primeros eventos son los cambios hemodinámicos que suceden tras la HP. A pesar de que la remoción de tres de los lóbulos hepáticos no daña los dos lóbulos restantes, hay grandes cambios en los patrones de circulación sanguínea después de la HP. Si 5 bien, el componente arterial de suministro sanguíneo no cambia, la contribución portal por unidad de tejido se triplica, ya que la vena porta continua llevando el flujo completo proveniente del intestino delgado, estómago, páncreas y bazo, el cual necesita atravesar un lecho capilar cuya sección transversal es ahora matemáticamente un tercio de la original (Michalopolous et al., 2007). Lo anterior ocasiona el aumento inmediato en la presión portal (Niiya et al., 1999), el cual tiene como consecuencia el aumento en la turbulencia del flujo, que resulta, a su vez, en un incremento en el esfuerzo cortante. El esfuerzo cortante es una fuerza biomecánica generada por el flujo sanguíneo que se define como el arrastre viscoso, ocasionado por flujo sanguíneo adyacente, sobre la superficie de las células endoteliales que recubren el interior de los vasos sanguíneos. Este esfuerzo cortante depende, principalmente, del radio del vaso sanguíneo y del flujo volumétrico de sangre (Abshagen et al., 2012; Sokabe et al., 2004). Las células endoteliales responden al esfuerzo cortante como una señal, la cual se transmite al interior de las células, resultando en respuestas celulares que involucran cambios en la morfología, función y expresión génica de la célula, la cual puede ser modulada tanto a nivel transcripcional como post-transcripcional (Sokabe et al., 2004). Estas alteraciones en los patrones de flujo vascular son suficientes para disparar algunos de los eventos tempranos en la regeneración hepática. Al respecto, uno de los primeros cambios bioquímicos observados después de la HP es el incremento en la actividad del activador de plasminógeno tipo urokinasa (uPA), el cual está asociado al incremento del flujo turbulento (Michalopolous et al., 2007). Sokabe y colaboradores (2004) mostraron que el flujo turbulento aumenta significativamente, en células endoteliales, la expresión de uPA, la estabilidad de su RNA mensajero (mRNA), así como su liberación. Se sabe que uPA juega un papel en la remodelación de la matriz extracelular, cuya regulación es un proceso complejo que involucra a metaloproteasas e inhibidores de las mismas. La matriz extracelular hepática tiene unidos muchos factores de crecimiento. De especial importancia es el factor de crecimiento de hepatocitos (HGF), el cual es sintetizado normalmente como un precursor de cadena simple, no activo, y secretado a la matriz extracelular, donde permanecerá unido en su 6 forma de cadena simple. Durante la remodelación de la matriz extracelular, el HGF se libera y convierte a su forma heterodimérica activa por uPA (Michalopoulos, 2007; Stella et al., 1999). A su vez, el triplicar la contribución portal por unidad de tejido implica triplicar la disponibilidad, por hepatocito, de los factores derivados del intestino y páncreas que pueden afectar tanto al proceso regenerativo como a la funcionalidad del hígado, entre los cuales se incluyen la insulina, el factor de crecimiento epidermal (EGF), LPS, así como nutrientes derivados de los alimentos (Michalopolous et al., 2007; 2010). En general, la importancia de los eventos hemodinámicos y el cambio en la proporción relativa entre el suministro sanguíneo portal y arterial, es uno de los aspectos menos entendidos y estudiados dentro de la regeneración hepática. Sin embargo, existe un consenso en que los cambios globales hemodinámicos juegan un papel crucial en el desencadenamiento de los eventos posteriores (Michalopoulos, 2010). Dentro de estos eventos, se han identificado más de 100 genes tempranos inmediatos que son expresados rápidamente después de la resección de tejido hepático, los cuales son activados por factores de transcripción normalmente latentes. Algunos de estos genes se elevan de forma transitoria, mientras otros, particularmente aquellos relacionados con el crecimiento celular, se elevan a lo largo de la etapa proliferativa (Taub, 2004). Algunos de los factores de transcripción específicos, que se activan dentro de los primeros 30-60 min post-hepatectomía (Michalopoulos, 2010), son el factor transductor de señal y activador de la transcripción-3 (STAT3), el factor nuclear κB (NF-κB), y la proteína activadora 1 (AP-1) (Taub, 2004). De la misma manera, las vías de señalización intracelular activadas durante esta fase incluyen las de las proteínas cinasas activadas por mitógenos (MAPK), la de las cinasas reguladas por señales extracelulares (ERK), la de la cinasa Jun amino-terminal (JNK), y las de varios receptores a tirosina-cinasa (TKR) (Taub, 2004). 7 La activación de estos factores y vías de señalización puede estar mediada por dos rutas diferentes: la independiente de citocinas proinflamatorias y la mediada por las mismas (Fausto, 1999; Taub, 2004). Sobre esta última ruta se centra el presente trabajo. Es de especial relevancia el señalar que ambas rutas convergen en la regulación de algunas moléculas involucradas en la transducción de señales, como lo son ERK y JNK, algunos factores de transcripción, como AP-1 y la proteína potenciadora de la unión a CCAAT-β (C/EBP-β), y otras moléculas, tales como la proteína de unión al factor de crecimiento tipo insulina-1 (IGFBP-1). Lo anterior indica la redundancia en las señalesque median la regeneración hepática que permite especular que la combinación de las mismas permite que la regeneración sea un proceso robusto (Taub, 2004). Durante esta fase inicial, la eliminación de cualquiera de estas señales, ya sean auxiliares o directas, suele causar un retraso en el proceso regenerativo. Sin embargo, el hecho de que la regeneración se complete eventualmente es prueba de que no hay una señal única sobre la que recaiga enteramente el proceso regenerativo. Esta redundancia de señales permite que, al faltar una de ellas, aquellas que comparten su función eventualmente compensen la contribución faltante y el proceso regenerativo pueda llevarse a cabo (Michalopoulos, 2010). Con frecuencia, se suele asumir que si la regeneración eventualmente se completa, el que la ausencia de una señal únicamente retrase la regeneración significa que ésta carece de importancia en el proceso. Sin embargo, se ha mostrado que el retraso en la regeneración hepática tiene efectos adversos en la vida del animal ya que se asocia con la disminución significativa en la tasa de supervivencia, debido a que la rápida regeneración es crítica para prevenir la pérdida de función y falla hepática (Michalopoulos, 2010). 8 II.1.1- Vías independientes de citocinas A continuación se presenta un resumen de las principales moléculas involucradas en la iniciación del proceso regenerativo que actúan a través de vías independientes a las citocinas proinflamatorias: a) HGF – Es el principal mitógeno hepático. Durante el proceso regenerativo, el HGF existente puede ser liberado de la matriz extracelular y activado gracias al incremento en la actividad de uPA, o bien, ser sintetizado de novo por las células de Ito, principalmente, así como por las células endoteliales (Michalopoulos, 2007). El HGF liberado y activado por uPA parece ser más importante en promover la proliferación de hepatocitos que aquel síntetizado de novo durante este proceso, debido a que el “knock-down” de HGF por RNA de interferencia (siRNA) previo a la HP, tiene un efecto mínimo en la proliferación de los hepatocitos. Lo anterior sugiere que es el HGF existente, el cual no es afectado por el silenciamiento, el que juega el papel mayoritario en la regeneración (Michalopolous, 2010). El HGF tiene sus efectos a través de la acción sobre su TKR, c-Met. Algunas de las vías de señalización activadas por HGF son aquellas que involucran a la fosfoinositol-3-cinasa (PI3K), ERK y proteína cinasa B (PKB), también conocida como Akt (Taub, 2004). Debido a que el HGF es un mitógeno directo para los hepatocitos, que su receptor se activa muy tempranamente y la eliminación de este TKR está asociada con una respuesta regenerativa muy disminuida o ausente, y a que el HGF, por sí solo, es capaz inducir la mayoría de los cambios que ocurren durante la regeneración, se le considera el contribuyente más irremplazable del proceso regenerativo (Michalopoulos, 2007). b) Ligandos del receptor de EGF (EGFR). Dichos factores establecen una señalización mitogénica a través de unirse e inducir la fosforilación/activación, posterior endocitosis y reciclado a la membrana plasmática del EGFR (Michalopolous et al., 2007). Algunas de las vías de señalización que activan incluyen las de la MAPK, Akt, NF-κB y STAT-3 (SABiosciences, 2012). Sus ligandos incluyen al EGF, al factor de crecimiento transformante α (TGF-α), EGF 9 de unión a heparina (HB-EGF) y la amfiregulina, entre otros (Michalopoulos, 2007). c) Norepinefrina. La concentración de la norepinefrina aumenta rápidamente en el plasma durante las primeras 2 horas después de la HP. La activación del receptor α-adrenérgico en los hepatocitos incrementa los efectos mitogénicos del HGF y EGF y disminuye el efecto inhibitorio del factor de crecimiento transformante-β (TGF-β) sobre la proliferación de estas células. Además, la norepinefrina aumenta la producción de EGF en la glándula de Brunner, localizada en el duodeno (Michalopoulos 2007; 2010). d) Serotonina. Después de la HP, la regeneración se ve estimulada por serotonina liberada por plaquetas (Lesurtel et al., 2006). Los hepatocitos expresan receptores a serotonina y dicha expresión se incrementa después de la HP (Lesurtel et al., 2006). Los ratones con trombocitopenia presentan una regeneración hepática disminuida, la cual se invierte al tratarlos con serotonina. El mismo fenotipo puede ser observado en los ratones knock-out para la triptófano-hidroxilasa 1, enzima responsable de la síntesis de la serotonina en el intestino delgado. Este fenotipo se invierte al tratarlos con 5-hidroxytriptofano, precursor directo de la serotonina (Lesurtel et al., 2006). e) Caveolina. Los ratones knock-out para la caveolina presentan una regeneración hepática defectuosa (Michalopoulos, 2007). Los hepatocitos en proliferación acumulan micro-gotas de grasa en su interior en un proceso dependiente de caveolina. Esto provoca un hígado graso transitorio de las 24 a las 72 horas post-hepatectomía, el cual se piensa representa una adaptación metabólica para que las nuevas células tengan disponible energía y materiales para la construcción de nueva membrana celular. f) La vía de señalización Jagged/Notch. Al unirse Jagged a Notch, su receptor, se da lugar la activación por proteólisis de Notch cuyo dominio intracelular (NICD) se escinde y migra al núcleo, donde funge como un factor de transcripción y media la expresión de genes relacionados con el ciclo celular como Myc y Ciclina D1. NICD migra al núcleo de los hepatocitos 15 min después de la HP, y existe una expresión elevada de Jagged y Notch desde las 3 horas hasta los 4 10 días post-hepatectomía. La eliminación condicional de Notch en todo el cuerpo después del nacimiento, resulta en una hiperplasia nodular hepática y regeneración hepática defectuosa (Michalopoulos, 2007). g) MicroRNAs. Estudios recientes sugieren que microRNAs participan en la regulación del proceso de regeneración hepática. Se ha demostrado, por medio de microarreglos, que varios microRNAs se encuentran alterados significativamente después de la HP, los cuales incluyen algunos descritos previamente como moduladores de la proliferación, diferenciación y muerte celular (Castro et al., 2010). En particular, se observa un incremento en la expresión de miR-21 y una represión en la expresión de miR-378 después de la HP (Castro et al., 2010; Riehle et al., 2011). A su vez, se ha observado que los animales con un procesamiento deficiente de microRNAs muestran un retraso en la transición de la fase G1 a la fase S del ciclo celular después de la HP (Riehle et al., 2011). h) TGF-β. El TGF-β es un conocido supresor de la regeneración hepática. Su expresión se incrementa dentro de las primeras 5 horas post-hepatectomía y se mantiene elevada hasta el final del proceso regenerativo (Michalopoulos, 2010). El hecho de que el bloqueo de su receptor en ratas normales, no operadas, estimule la síntesis de DNA en hepatocitos, sugiere que TGF-β ejerce un efecto antagónico tónico en contra de los factores de crecimiento encontrados en la matriz extracelular que permite que los hepatocitos permanezcan en un estado quiescente. Durante la remodelación de la matriz extracelular, al comienzo de la regeneración hepática, el TGF-β es removido del espacio pericelular y liberado a la circulación, donde es inactivado por su unión a la α-2-macroglobulina (Michalopoulos, 2007; 2010). i) Glucosa. Después de la HP tiene lugar una hipoglucemia persistente. Estudios recientes han demostrado que los niveles de glucosa post-hepatectomía participan como reguladores de la regeneración, ya que la inhibición de la hipoglucemia posterior a la HP, mediante la administración de dextrosa al 10%, tiene efectos nocivos sobre el proceso regenerativo (Michalopoulos, 2010). 11II.1.2- Vía dependiente de citocinas proinflamatorias La vía dependiente de citocinas proinflamatorias, sobre la cual se centra este trabajo, es probablemente una de las más estudiadas en el proceso de regeneración hepática. Brevemente, se ha propuesto que la pérdida importante de tejido hepático tras una falla severa aguda o mediante la HP evita la eliminación de cantidades significativas de lipopolisacáridos (LPS) provenientes del intestino, lo cual resulta en una endotoxemia sistémica que lleva a la activación de las células de Kupffer (Selzner et al., 2003). Dicha activación es necesaria para una regeneración hepática óptima ya que promueve la producción de las citocinas proinflamatorias implicadas en la misma, principalmente el factor de necrosis tumoral-α (TNF-α) y la IL-6 (Dong et al., 2007). El TNF-α parece ser responsable de inducir la sobre-expresión de la IL-6, que a su vez, se ha propuesto como la responsable de estimular el proceso regenerativo (Böhm et al., 2010) principalmente de dos maneras: favoreciendo la transición de G0 a G1 por parte de los hepatocitos (Streetz et al., 2000) y activando mecanismos de supervivencia y hepatoprotección (Taub, 2004; Wuestefeld et al., 2003). A continuación se presenta, con más detalle, la contribución específica de cada uno de los elementos de esta vía, así como algunos aspectos importantes a tomar en cuenta. II.1.2.1- Células de Kupffer Los macrófagos provienen de monocitos sanguíneos originados a partir de células precursoras en médula ósea, los cuales migran a través del torrente sanguíneo para ser reclutados por diferentes tejidos del cuerpo, donde se transforman en macrófagos. Sin embargo, los macrófagos del hígado fetal se desarrollan antes del inicio de la hematopoyesis de la médula ósea. El primer órgano hematopoyético donde se desarrollan los macrófagos de los mamíferos es el lumen vascular del saco vitelino, de donde migran durante la hematopoyesis, a través del torrente sanguíneo, para colonizar el hígado fetal durante la hematopoyesis hepática (Naito et al., 1997). 12 Las células de Kupffer son los macrófagos residentes del hígado. Están involucrados en el metabolismo de varios compuestos, las respuestas inmunológicas y las reacciones inflamatorias (Naito et al., 1997). Se encuentran en el lumen sinusoidal sobre o entre las células endoteliales, aunque algunas pueden también localizarse en el espacio de Disse, que es el espacio encontrado entre los sinusoides y los hepatocitos (Smedsrød et al., 1994) y son capaces de migrar, dentro del hígado, a los sitios de lesión (Naito et al., 1997). Su forma es irregular con múltiples extensiones citoplasmáticas y contienen un alto número de lisosomas, fagosomas y vesículas secretoras bien desarrolladas (Smedsrød et al., 1994). Las células de Kupffer del hígado adulto y fetal poseen capacidad proliferativa y tienen una vida media de hasta 14 meses, a diferencia de los macrófagos derivados de monocitos, los cuales no poseen potencial proliferativo y mueren o desaparecen, en condiciones normales, teniendo una vida media de 17.4 horas (Naito et al., 1997; Smedsrød et al., 1994). Cabe mencionar que, en ocasiones, las células de Kupffer pueden ser reclutadas de progenitores monocíticos de la médula ósea. Esto sucede especialmente durante procesos inflamatorios, pero el número de células de Kupffer provenientes de monocitos periféricos no suele exceder el 30% de los macrófagos residentes del hígado (Naito et al., 1997; Smedsrød et al., 1994). En el contexto de la regeneración hepática, donde se induce hiperplasia en la población de células de Kupffer, se sabe que éstas se regeneran por proliferación local y no por reclutamiento de monocitos (Naito et al., 1997; Smedsrød et al., 1994). En la regeneración hepática, las células de Kupffer juegan un papel crucial. La administración intravenosa de bifosfonato de diclorometileno (CL2MDP) encapsulado en liposomas ocasiona la muerte selectiva de los macrófagos residentes del hígado y el bazo. Esto ocurre debido a que, después de la fagocitosis de los liposomas por parte de los macrófagos, las fosfolipasas lisosomales degradan las membranas liposomales y el CL2MDP es liberado dentro de la célula, provocando su muerte por apoptosis (van Rooijen et al., 1996). En ratas esplenectomizadas tratadas con liposomas de CL2MDP antes de la HP se observa un decremento significativo en la síntesis de DNA 48 horas 13 post-hepatectomía. A su vez, el peso del hígado remanente a las 96 horas es significativamente menor al de las controles. En estos animales se observa un decremento en la expresión post-hepatectomía de TNF-α, TGF-β y HGF, así como una supresión de la expresión de IL-6 (Meijer et al., 2000). Consistentemente, Takeishi y colaboradores (1999) reportaron retraso en la regeneración hepática de ratones tratados con estos liposomas, así como una expresión disminuida de HGF. Estos resultados indican que las células de Kupffer son las principales responsables de la producción de IL-6 en el hígado y que contribuyen de manera importante a la activación de la vía dependiente de citocinas proinflamatorias en la iniciación de la regeneración hepática. II.1.2.2- Lipopolisacáridos (LPS) La iniciación de la vía dependiente de citocinas proinflamatorias depende, en gran manera, de la activación de las células de Kupffer. Anteriormente, se hizo mención del doble suministro sanguíneo que tiene el hígado, por parte de la arteria hepática y la vena porta. Debido a que ésta última conduce al hígado todo el retorno venoso proveniente del intestino delgado, estómago, páncreas y bazo (Dong et al., 2007, Michalopoulos, 2007), el hígado está continuamente expuesto a una gran carga de antígenos y toxinas, incluyendo a los LPS (Dong et al., 2007). La pérdida importante de tejido hepático tras la HP evita la eliminación de cantidades significativas de endotoxinas provenientes del intestino, lo cual resulta en una endotoxemia sistémica que lleva a la activación de las células de Kupffer (Selzner et al., 2003). Cornell y colaboradores (1990) mostraron la activación de éstas células al encontrar que ratones atímicos BALB/c convencionales, así como eutímicos libres de gérmenes, mostraban una reducción significativa en la regeneración hepática después de la HP. Además, los ratones resistentes a LPS C3H/HeJ presentan un retraso en la misma y el tratamiento con LPS 24 horas antes de la cirugía estimula significativamente la síntesis de DNA en hepatocitos en ratones eutímicos convencionales, y no lo hace en animales atímicos BALB/c convencionales o en ratones resistentes a LPS C3H/HeJ. 14 La activación de las células de Kupffer por parte de los LPS está mediada por la familia de receptores “Toll-like” (TLR)/ILR-1. El principal de estos receptores es el TLR-4, sin embargo, dada la redundancia de funciones dentro de esta familia, el componente independiente de TLR-4 parece ser suficiente para activar la vía dependiente de citocinas proinflamatorias (Vaquero et al., 2011). Esta redundancia puede ser confirmada por el hecho de que las cepas de ratones hiporesponsivas a LPS, en las cuales alguno de los componentes de esta familia de receptores se encuentra mutado, presentan un menor aumento de IL-6 sérica después de la HP (Vaquero et al., 2011). El factor de diferenciación mieloide 88 (Myd88) es una proteína adaptadora común a toda la familia TLR/ILR-1. Los ratones knock-out para Myd88 muestran una supresión del aumento sérico de IL-6 después de la HP, así como deficiencia en la activación de STAT-3 (Vaquero et al., 2011). Es importante destacar que otros factores importantes en la activación de las células de Kupffer son los miembros del sistema del complemento, C3a y C5a. Los ratones deficientes en C3 o C5, después de la HP, muestran una alta mortalidad, dañoparenquimal y una regeneración hepática disminuida. Los ratones deficientes en ambas proteínas muestran este fenotipo exacerbado, que se revierte con la reconstitución combinada de C3a y C5a. Se sabe que estas proteínas interaccionan con sus receptores membranales en las células de Kupffer y estimulan la liberación de TNF-α e IL-6, ya que si esta señal es interceptada se suprime la inducción de estas citocinas después de la HP, que se asocia con una estimulación atenuada de NF-κB y STAT-3 (Strey et al., 2003; Taub, 2004). II.1.2.3- Factor de Necrosis Tumoral-α (TNF-α) El TNF-α es una proteína que se sabe tiene una variedad de efectos en múltiples células y tejidos. Tales efectos pueden ser mitogénicos o apoptóticos dependiendo la vía de señalización que el microambiente concreto permita activar (Michalopoulos, 2007). Los efectos de TNF-α sobre la regeneración hepática parecen recaer, en gran medida, en su capacidad para inducir la activación de NF-κB, la cual es dependiente de 15 la fosforilación de Akt. Por otra parte, esta activación de Akt se sabe que puede darse también a través de c-Met y EGFR. Finalmente, si la activación de NF-κB no ocurre en respuesta al TNF-α, éste suscitará una respuesta apoptótica (Michalopoulos, 2007; 2010). La primera evidencia del papel de TNF-α en la regeneración hepática se obtuvo al tratar a ratones con anticuerpos contra TNF-α una hora antes de realizar la HP. Este tratamiento previno significativamente el aumento en la concentración sérica de IL-6 post-hepatectomía, así como también redujo significativamente el número de hepatocitos en proliferación a las 24-72 horas post-HP (Akerman et al., 1992). Posteriormente se realizaron estudios en ratones knock-out para el receptor 1 de TNF-α (TNF-R1-/-). En estos ratones, la síntesis de DNA después de la HP se encuentra afectada y la regeneración, aunque eventualmente se completa, sufre un retraso significativo. De igual manera, no se observó activación de NF-κB, STAT-3 y la unión al DNA de AP-1 disminuyó. Tampoco se observó un incremento en los niveles séricos de IL-6 después de la HP. Interesantemente, la inyección de IL-6, 30 min antes de la HP, rescata los defectos en la síntesis de DNA y la activación de STAT-3 y AP-1, mas no la de NF-κB. Los resultados indican que TNF-α actúa al inicio de la regeneración hepática señalizando a través de su receptor TNF-R1, activando STAT3 de manera IL-6-dependiente (Michalopoulos, 2007, Streetz et al., 2000; Yamada et al., 1997). Lo anterior apoya la idea de que después de la HP, el aumento inicial en los niveles de TNF-α (Iwai et al., 2001) promueve la expresión de IL-6, probablemente a través de activar NF-κB en las células de Kupffer (Yamada et al., 1997). Además de estos efectos, se sabe que TNF-α está involucrado en la inducción de la enzima convertidora del TNF (TACE), una proteasa asociada a la membrana que controla la activación de TGF-α, que, como se mencionó anteriormente, es capaz de activar al EGFR (Michalopoulos, 2007). Además, TNF-α también es capaz de regular, a través del NF-κB, a la sintasa inducible de óxido nítrico (iNOS), la cual contribuye a la 16 protección de los hepatocitos de la apoptosis mediada por TNF-α (Michalopoulos et al. 2007; 2010). II.1.2.4- Interleucina-6 (IL-6) Un componente clave de la vía dependiente de citocinas proinflamatorias es la IL-6. Alrededor del 40% de los genes tempranos inmediatos que se activan durante la regeneración hepática están regulados, al menos parcialmente, por IL-6 (Taub, 2004). Las concentraciones circulantes de IL-6 se incrementan a las 3 horas, alcanzan su nivel máximo a las 6 horas y retornan a sus niveles basales a las 24 horas después de la HP (Wuestefeld et al., 2003). Resulta relevante mencionar que, en el 2008, Riehle y colaboradores publicaron un curso temporal de IL-6 sérica después de la HP en ratones, en donde el pico máximo se observa a las 3 h y no a las 6 h, como reportado por Wuestefeld y colaboradores en el 2003. En términos de expresión de mRNA en el hígado, el pico de transcripción de la IL-6 ocurre entre las 3 y 4 horas post- hepatectomía (Meijer et al., 2000; Yamada et al., 1997; Vaquero et al., 2011). El aumento en la IL-6 induce en los hepatocitos, mediante la glicoproteína 130 (gp130), su receptor, la activación de C/EBP-β (también conocido como el factor nuclear IL-6 o NF-IL6) y de la cinasa de Janus 1 (JAK1), que a su vez activa a STAT-3 (Streetz et al., 2000; Taub, 2004). Existen evidencias de que gp130 también es capaz de activar la cascada de MAPK y ERK, al reclutar al complejo de la proteína unida al receptor de factor de crecimiento-2/hijo-de-sevenless (GRB2-SOS), que a su vez activa a Ras, que conduce a la activación de Raf-MEK-ERK (Taub, 2004). La activación de MAPK por parte de IL-6 es independiente de STAT-3, ya que los ratones knock-out condicionales al hígado de STAT-3 presentan una activación normal de MAPK. No obstante, estos ratones sí presentan síntesis de DNA defectuosa después de la HP (Taub, 2004). Además, la activación de gp130 juega un papel importante para la progresión normal del ciclo celular, ya que en los ratones knock-out para gp130 existe un retardo en la expresión de la ciclina-E y la ciclina-A (Taub, 2004; Wuestefeld et al., 2003). 17 Los ratones knock-out para IL-6 (IL-6-/-) presentan un deterioro en la regeneración hepática, caracterizado por necrosis y falla hepática, apoptosis, y una reducción en la tasa de síntesis de DNA en los hepatocitos, lo que conlleva a la muerte del 40% de los animales (Cressman et al., 1996; Taub, 2004; Wuestefeld et al., 2003). Consistentemente, tiene lugar la falta de activación de STAT3 y la reducción en la expresión del RNA mensajero de AP-1, Myc, ciclina D1 y Bcl-xl (Cressman et al., 1996). Notablemente, la administración de IL-6 antes de la HP rescata el fenotipo alterado evitando el retraso en la proliferación de los hepatocitos y previniendo el daño hepático (Cressman et al., 1996). El factor de células troncales (SCF) también es capaz de rescatar el fenotipo presentado por los ratones IL-6-/-. El SCF es capaz de activar a STAT-3 de manera independiente a gp130, así como de activar la vía de las MAPK (Taub, 2004). Adicionalmente, los ratones IL-6-/- tienen, basalmente, niveles menores de los factores anti-apoptóticos Bcl-2 y Bcl-xl (Kovalovich et al., 2001). Estos ratones son más propensos a padecer daño hepatocelular después de sufrir una lesión tóxica aguda ocasionada por el tratamiento con tetracloruro de carbono (CCl4) y el tratamiento con IL-6 reduce el daño tóxico inducido por CCl4 incluso en ratones silvestres (Taub, 2004). Los ratones IL-6-/- también son más susceptibles a la muerte mediada por Fas, presentando un aumento en las caspasas 8 y 3, liberación del citocromo c, así como una degradación más rápida del inhibidor de caspasa 8, FLIP (Kovalovich et al., 2001). Estos resultados indican que la IL-6 es de gran importancia para la regeneración hepática no solo a través de activar vías de señalización que provocan la progresión del ciclo celular, sino que también por medio de inducir una respuesta de adaptación a la HP que es requerida para la supervivencia y la hepato-protección (Streetz et al., 2000; Taub, 2004; Wuestefeld et al., 2003). La IL-6 puede ejercer su papel hepatoprotector mediante la inducción de reguladores anti-caspasas y la reducción del daño oxidativo gracias a la sobrerregulación de la proteína antioxidante factor redox-1 (REF-1/APE). Adicionalmente, la IL-6 es capaz de 18 regular a la alza, in vivo, a IGFBP-1, el cual es uno de los genes que se inducen más rápidamente y en mayor cantidad durante la regeneración hepática. IGFBP-1 puede modular el ciclo celular a través de la vía del factor de crecimiento tipo insulina (IGF), o por mecanismos independientesa IGF, los cuales involucran la activación o supresión de la señalización de integrinas. La regeneración hepática en los ratones knock-out para IGFBP-1 (IGFBP-1-/-) es defectuosa y está caracterizada por necrosis hepática, así como una tasa de síntesis de DNA reducida. Esta respuesta está asociada a una activación reducida de MAPK-ERK y de C/EBP-β. Los ratones IGFBP-1-/-, así como los ratones knock-out para C/EBP-β, tienen una expresión, tanto reducida como retrasada, de las ciclinas de la fase S: ciclina A y ciclina B1 (Taub, 2004). La fase inicial de la regeneración hepática termina alrededor de 5-6 horas después de la HP e implica la regulación a la baja de numerosas señales citocínicas (Campbell et al., 2001). Concretamente, los niveles de expresión de IL-6, que, como fue mencionado anteriormente, son máximos a las 3-4 horas, regresan a niveles basales a las 24 horas (Wuestefeld et al., 2003). La sobre-expresión aguda o crónica de IL-6 lleva a un estado continuo de respuesta inflamatoria de fase aguda que resulta nociva (Goss et al., 1993). La administración prolongada (5-7 días) y excesiva (40-80ng/ml) de IL-6 murina recombinante, por medio de bombas osmóticas de liberación continua en ratones silvestres o la inyección de células de ovario de hámster chino (CHO) que expresan IL- 6 en ratones atímicos desnudos sometidos a una HP, tuvo como consecuencia una reducción en la síntesis de DNA, y un aumento en la apoptosis acompañado de la inducción de Bax, así como fosforilación de Bad. Esto ocasiona un dramático incremento en la tasa de mortalidad de hasta casi el 100%. Cabe destacar que la administración de IL-6 únicamente durante los primeros 2 días aceleró la recuperación de la masa hepática, tanto a las 24, como a las 48 horas (Jin et al., 2006). Resulta relevante mencionar que en hígados que no fueron sometidos a HP, o algún otro tipo de reto, la administración de IL-6, por medio de la inyección de células CHO 19 que expresan IL-6 en ratones atímicos desnudos, resultó en hepatomegalia e hiperplasia de los hepatocitos, dando lugar a hígados 2 veces más grandes que los hígados de los ratones tratados con células CHO control, es decir, que no expresaban IL-6. Este crecimiento fue asociado a un aumento en la proliferación y un incremento la expresión de ciclina D, c-jun, y c-myc. Asimismo, se presentó una mayor activación de STAT-3 y de MAPK/ERK2 (Zimmers et al., 2003). El que un exceso de IL-6 sea perjudicial para la regeneración hepática tras la HP es consistente con el hecho de que una inducción excesiva de respuesta de fase aguda (APR) tenga efectos deletéreos en este proceso regenerativo dado que la IL-6 es una de las principales proteínas involucradas en la inducción de este tipo de respuesta inflamatoria (Kusashio et al., 2009). La APR es una reacción sistémica del organismo a perturbaciones en su homeostasis, ya sean locales o sistémicas, causadas por infección, daño, trauma, cirugía, crecimiento neoplásico o desordenes inmunológicos (Gruys et al., 2005). Los macrófagos residentes y/o los monocitos sanguíneos, son las células más comúnmente asociadas a la iniciación de la cascada de eventos de la APR. Los macrófagos, al ser activados, liberan un amplio espectro de mediadores, de los cuales, las citocinas pertenecientes a las familias de la IL (como la IL-1 y la IL-6) y TNF, parecen tener de una importancia trascendente en la iniciación de las reacciones consecuentes (Baumann et al., 1994). Estas citocinas activan receptores en diferentes células blancos, lo que lleva a una reacción sistémica que resulta en la estimulación de la secreción de proteínas de fase aguda (APPs) por los hepatocitos, la activación del eje hipotalámico-pituitario-adrenal, la reducción de la secreción de hormona de crecimiento y un número de cambios físicos que están clínicamente caracterizados por fiebre, anorexia, un balance negativo de nitrógeno y el catabolismo de las células musculares. Además, se presentan una serie de cambios tales como: (1) disminución en el colesterol unido a lipoproteínas de alta y baja densidad en el plasma sanguíneo, así como del número de leucocitos en la sangre, (2) incremento en los valores de la hormona adrenocorticotrópica (ACTH) y glucocorticoides, (3) la activación del sistema 20 del complemento, así como del sistema de coagulación sanguínea, (4) disminución de los niveles séricos de calcio, zinc, hierro, vitamina A y de α-tocoferol, y (5) un cambio en la concentración plasmática de las APPs (Gruys et al., 2005). Durante la APR se incrementa la velocidad de síntesis en el hígado para un número de inhibidores de proteasas, factores de coagulación y proteínas de transporte plasmático. La razón de ser de este aumento en la tasa de síntesis de las proteínas plasmáticas es aumentar la protección de las áreas sanas del cuerpo de los procesos relacionados a la reparación y remoción del tejido destruido. Al mismo tiempo que se da el fuerte aumento en la síntesis de ciertas APPs, llamadas APPs positivas, se puede observar un decremento en la tasa de síntesis de otras proteínas plasmáticas, denominadas APPs negativas, tales como albumina, transtiretina, y α2-HS-glicoproteína (Milland et al., 1990). Debido a que la iniciación de la APR, así como la iniciación de la regeneración hepática, dependen en cierta medida de IL-6, Milland y colaboradores (1990) compararon los niveles de mRNA de las APPs en hígados de rata durante la APR con aquellos después de la HP. A un grupo de ratas se le realizó la HP mientras que a otro grupo se le indujo APR por medio de una inyección subcutánea de aceite de turpentina. Los patrones de cambio de los niveles del mRNA para la mayor parte de las APPs positivas, tanto en la APR como en la regeneración, aumentaron a la par durante las primeras 18 horas. Sin embargo, después de este tiempo, los niveles en los hígados hepatectomizados comenzaron a disminuir hacia niveles normales, mientras que la expresión continuó aumentando en los hígados en APR. Los patrones de cambio en los niveles de mRNA para las APPs negativas fueron similares a los de las positivas. Cabe destacar que en 2001, Fulop y colaboradores encontraron el mismo patrón de respuesta al medir los niveles de proteína de las APP’s, tanto séricas como hepáticas. Es debido a la similitud de estos patrones de cambio que se considera que la HP induce una APR transitoria (Fulop et al., 2001), la cual se revierte cuando el hígado remanente comienza a ganar peso, lo que sucede alrededor de las 18 horas después 21 de la hepatectomía. Los niveles de las APPs en este momento son aproximadamente el 50% del nivel máximo alcanzado en la APR normal (Milland et al., 1990). Se considera que la inducción de la APR transitoria es necesaria para la correcta regeneración hepática, pero que su modulación resulta de vital importancia. Se ha demostrado que la inducción de una APR excesiva en ratas, provocada por una inyección subcutánea de aceite de turpentina cada 24 h, comenzando inmediatamente después de realizar la HP, causa retraso y disminución significativos en la ganancia de peso del hígado en regeneración. Asimismo, la síntesis de DNA después de la HP se encuentra significativamente inhibida en estos animales. En las ratas inyectadas con aceite de turpentina hay un aumento significativo en la IL-6 sérica, así como en la expresión de α-2-macroglobulina en el hígado, post-HP. En estos animales también se observa un aumento en la síntesis de proteínas secretoras, las cuales están relacionadas con las APP’s. Por último, resulta importante mencionar que en estos animales la mortalidad fue mayor al 75% (Kusashio et al., 2009). Lo anterior muestra que la inducción de una APR inhibe la regeneración hepática después de la HP. Esto sugiere que la síntesis de APP’s, en respuesta a una inflamaciónexacerbada, podría anteceder la síntesis de proteínas de replicación, por lo que pareciera que la APR sería una respuesta biológica más apropiada para garantizar la supervivencia inmediata. Lo expuesto anteriormente pudiera ser una de las razones de la falla hepática presentada en pacientes con infección severa después de una HP, la cual está asociada a la reducción de la defensa del huésped frente a la misma debido a la disminución del número de células de Kupffer después de la reducción de la masa hepática. Por el contrario, después de una HP sin complicaciones, la síntesis de las APP’s, así como de las proteínas relacionadas con el crecimiento hepático pareciera ser regulada coordinadamente con el fin de ajustar este estado para la supervivencia (Kusashio et al., 2009). El aumento diferencial en los niveles de IL-6 observado en los diferentes grupos de ratas en el experimento de Kusashio y colaboradores (2009) durante el periodo de regeneración hepática parece ser determinante para esta regulación. La primera evidencia indirecta de esto está constituida por el hecho que, en condiciones de enfermedad hepática, donde la capacidad regenerativa se encuentra 22 disminuida (NIDDK, 2010), los niveles séricos de IL-6 se encuentran aumentados (Wuestefeld, 2000). Tomando esto en cuenta, Wuestefeld y colaboradores (2000) estudiaron el impacto de la hiperestimulación de IL-6 sobre la proliferación hepática después de la HP, utilizando ratones transgénicos que sobreexpresaban el receptor gp80 soluble (hsgp80) en hepatocitos. Este es el receptor humano a IL-6, y se ha demostrado que su interacción con la IL-6 resulta en un complejo que es capaz de interactuar con el gp130 encontrado en las células murinas, independientemente de si estas expresan, o no, el gp80. Esto solo se logra si la IL-6 es humana, debido a que la IL-6 murina no es capaz de unirse al gp80 (Wuestefeld et al., 2000). Esto resulta relevante ya que si se administra IL-6 humana a estos transgénicos, esta sólo afectará a los hepatocitos, es decir, no inducirá una respuesta sistémica porque el resto del organismo no es capaz de responder a ella. Wuestefeld y colaboradores (2000) sobre- estimularon a estos ratones transgénicos 3 h antes de realizar la HP con una inyección intraperitoneal de IL-6 humana recombinante. Esta sobre-estimulación indujo una activación más prolongada y pronunciada de STAT-3, un retraso y una mayor duración de la respuesta de ERK, así como un retraso y una disminución en las fases S y G1 (Wuestefeld et al., 2000). La sobre-estimulación con IL-6 también indujo la expresión elevada y prolongada de los inhibidores del ciclo celular p21 y p27 (Wuestefeld et al., 2000). Lo anterior muestra que, si bien ciertos niveles de IL-6 son necesarios para inducir la regeneración después de la HP, niveles elevados de IL-6 pueden retrasar e inhibir la proliferación de los hepatocitos (Wuestefeld et al., 2000). Esto apoya el que la regulación de la producción de IL-6 es de crucial importancia durante la etapa inicial de la regeneración hepática. II.1.2.5- Supresor de la Señalización de Citocinas 3 (SOCS-3) Los supresores de la señalización de citocinas (SOCS) son una familia de proteínas citoplasmáticas que juegan un papel importante en la inhibición de los efectos de diversas citocinas que actúan a través de la vía de las cinasas de JAK/STAT. Las SOCS modulan la producción de estas citocinas, o bien, atenúan, su transducción de señales (Riehle et al., 2008). Las proteínas SOCS inhiben componentes de la cascada de señalización de citocinas a través de: (a) unirse directamente a los residuos de 23 tirosina fosforilados de las JAKs formando un complejo de ubiquitinación que dirige su degradación proteosomal (Alexander et al., 2004; Riehle et al., 2008); (b) uniéndose a las tirosinas fosforiladas del receptor de citocinas y, por ende, compitiendo con los sitios de unión de las STATs a dicho receptor; y (c) bloqueando la actividad enzimática de JAK mediante la región inhibidora de cinasas presente en SOCS (Nowoslawski et al., 2011). Las SOCS pueden también interferir con otras vías de señalización activadas por citocinas. Por ejemplo, se conoce que pueden bloquear la actividad de NF-κB a través de unirse a su subunidad p65 y promover su ubiquitinación y degradación proteosomal (Ryo et al., 2003). La SOCS-3, uno de los ocho miembros de la familia SOCS, es capaz de regular negativamente a la IL-6 en dos niveles distintos; ya sea atenuando su transducción de señales al prevenir la fosforilación de tirosinas/activación de STAT-3 (Campbell et al., 2001), o bien, modulando su producción al reducir la degradación de IκB y la activación de NF-κB mediada por TNF-α, y la unión al DNA de NF-κB (Bruun et al., 2009; Rigby et al., 2007). Además, la expresión de SOCS-3 ha sido reportada en células de Kupffer y otros macrófagos (Bode et al., 1999; Rigby et al., 2007) y es altamente regulada durante la regeneración hepática (Campbell et al., 2001; Heinrich et al., 2003; Wuestefeld et al., 2003). Al respecto, tanto la expresión de SOCS-3 como la actividad de STAT-3 se incrementan tempranamente (3-6 horas) después de la HP (Campbell et al., 2001; Vaquero et al. 2011; Wuestefeld et al., 2003). Sin embargo, posteriormente, a las 12 horas, coexiste un aumento en SOCS-3 con el bloqueo de la actividad de STAT- 3 (Wuestefeld et al., 2003). Esta coexistencia tardía pudiera tener una relación causal. Dado que a las 12 horas los niveles de IL-6 todavía están elevados (Wuestefeld et al., 2003) y que la actividad de STAT-3 después de la HP depende de IL-6 (Cressman et al., 1996), es posible proponer que la disminución en la actividad de STAT3 en presencia de IL-6 se debe a estimulación de la producción y/o actividad de SOCS-3 (Campbell et al., 2001). Al respecto, es de interés que la PRL sea uno de los factores capaces de inducir la expresión SOCS-3 (Fujimoto et al., 2003). La inducción de SOCS-3 por PRL pudiera ser capaz de interferir con la activación de NF-κB por TNF-α 24 (Brunn et al., 2009), la cual podría conllevar a un decremento en la síntesis de IL-6 por parte de las células de Kupffer. II.2 Prolactina (PRL) La PRL es una de hormona peptídica sintetizada y secretada por los lactotropos de la adenohipófisis. Recibió su nombre debido a su habilidad para promover la producción de leche durante la lactancia en mamíferos (Freeman et al., 2000). Sin embargo, ahora se sabe que la PRL tiene más de 300 funciones biológicas distintas. Dentro de estas funciones, se conoce que la PRL regula una gran variedad de procesos relacionados con la osmorregulación, el crecimiento y desarrollo, la reproducción, el metabolismo, la conducta, y la inmunomodulación (Bole-Feysot et al, 1998). La PRL realiza sus acciones a través de su receptor, el PRLR, el cual consiste en una cadena de un solo paso transmembranal, y pertenece a la clase 1 de la superfamilia de receptores de citocinas, la cual incluye a los receptores de diversas interleucinas (incluyendo la IL-6), el factor estimulante de colonias de granulocitos (G-CSF), el factor estimulante de colonias de macrófagos granulocíticos (GM-CSF), el factor inhibidor de la leucemia (LIF), la oncoestatina M (OM), la eritropoyetina (EPO), la trombopoyetina (TPO), entre otros (Bole-Feysot et al, 1998). II.2.1- PRL e inmunomodulación El efecto inmunomodulador de la PRL se describió por primera vez por Berczi y colaboradores (1981) al observar que ratas hembras hipofisectomizadas presentaban graves deficiencias en la respuesta de anticuerpos primarios y secundarios suscitada por los glóbulos rojos de oveja (SRBC). Esta respuesta podía ser restaurada por transplantes singénicos de glándulas pituitarias colocadas bajo la cápsula renal o por tratamiento con PRL (Berczi et al., 1981), lo cual proporcionó evidencia de que lashormonas secretadas por la adenohipófisis tienen el potencial para regular las respuestas inmunes. Posteriormente, Bernton y colaboradores (1988), encontraron que 25 al inhibir la secreción adenohipofisiaria de PRL en ratones, por medio del tratamiento con bromocriptina, un agonista de los receptores D2 dopaminérgicos, se suprimía la activación de macrófagos y la función de los linfocitos T, lo cual podía revertirse al tratar a los animales con PRL ovina. Estudios posteriores han demostrado que la PRL aumenta significativamente la citotoxicidad y la síntesis de DNA en células naturales asesinas (NK) en reposo (Matera et al., 1990) y es capaz de aumentar el número de progenitores de algunos linajes inmunes, incluyendo células T, B y NK (Yu-Lee, 2002). La PRL es también capaz de modular la respuesta de las células NK a la interleucina-2 (IL-2) exógena, así como la respuesta de las células T y B a mitógenos (Matera et al., 1992). Esta acción moduladora puede ser tanto positiva como negativa, dependiendo de la concentración de la hormona (Matera et al., 1992). El efecto dosis-dependiente de la PRL sobre la respuesta inmune ya se había reportado en 1987, por Spangelo y colaboradores. Ellos observaron que la administración de PRL a ratones resultaba en una estimulación bifásica de la producción de anticuerpos contra SRBC. A medida que la concentración de PRL se incrementaba, la producción de anticuerpos primero aumentaba y luego disminuía. Sin embargo, si se disminuían los niveles séricos de PRL al tratar con bromocriptina, se atenuaba la respuesta inmune (Spangelo et al., 1987). La misma respuesta se observó en linfocitos, donde niveles fisiológicos de PRL resultan tróficos, mientras que niveles disminuidos o muy elevados resultan en inmunosupresión (Reber et al., 1993). Consistentemente con estos hallazgos, se ha demostrado la presencia del PRLR en la línea celular proveniente de nódulos linfáticos Nb2, en los linfocitos T y B, en linfocitos de sangre periférica, en células provenientes del timo y bazo, monocitos, en las células NK, y en líneas celulares leucémicas linfoides/mieloides (Gala & Svevach, 1993; Matera, 1996; Reber et al., 1993). Asimismo, el PRLR también se encuentra presente en macrófagos (Gala & Shevach, 1993) y células de Kupffer (Yokohama et al., 2003). 26 Bajo condiciones de estrés, la PRL parece ser necesaria para contrarrestar los efectos negativos de los glucocorticoides y otros mediadores inflamatorios o inmunes para mantener la homeostasis (Yu-Lee, 2002). Se ha mostrado in vitro el efecto protector de la PRL en la prevención de la apoptosis de linfocitos inducida por glucocorticoides (Yu- Lee, 2002). Asimismo, en varias enfermedades, la PRL antagoniza los efectos inmunosupresores del TGF-β, TNF-α, o corticoesterona, y, por tanto, puede promover la recuperación del sistema hematopoyético (Yu-Lee, 2002). La PRL es también capaz de mejorar las funciones de macrófagos y esplenocitos después de una infección o trauma-hemorragia (Zhu et al., 1996; 1997). La PRL es también capaz de modular la acción de citocinas importantes para la respuesta inmune. Se sabe que la PRL inhibe la expresión génica de IL-6 en tejidos reproductivos femeninos y de hueso y puede regular a la baja la expresión del gp130 (Yu-Lee, 2002). A su vez, es capaz de inhibir la función de IL-6 en múltiples niveles, incluyendo bloquear la expresión de IL-6 y su receptor gp130, así como antagonizar su potencial de señalización (Yu-Lee, 2002). Como se mencionó anteriormente, la familia de proteínas SOCS modulan la producción de citocinas, o bien, atenúan su transducción de señales, incluyendo a la IL-6 (Riehle et al., 2008). La PRL es uno de los factores capaces de inducir la expresión de varios miembros de esta familia (Fujimoto et al., 2003). La PRL aumenta la expresión de SOCS-3 en leucocitos mononucleares de sangre periférica, induce la expresión de la proteína SH2 inducible por citocinas (CIS) y potencia la síntesis de mRNA de SOCS-2 en células de médula ósea y granulocitos (Dogusan et al., 2000). Adicionalmente, la PRL inhibe la producción de IL-6 inducida por LPS en células de Kupffer en cultivo (Zhu et al., 1996) e induce la expresión de SOCS-3 en el hígado de ratón (Fujimoto et al., 2003; Greenhalgh et al., 2001; Pezet et al., 1999). Al intentar comprender las acciones de la PRL sobre el sistema inmune, es importante tener en cuenta que ésta puede tener efectos estimulantes o atenuantes dependiendo 27 de sus niveles, el tipo celular, el tejido, y el estado fisiológico del órgano (Reber, 1993; Yu-Lee, 2002). II.2.2- PRL y el hígado El hígado es un órgano blanco de la PRL, de hecho, es el tejido con mayor contenido de receptores de PRL (Nagano et al., 1995). Se sabe que las concentraciones circulantes de PRL aumentan en condiciones de crecimiento hepático, tanto fisiológico como patológico: en neonatos (Guyda & Friesen,1973), en hembras gestantes y lactantes (Ben-Johnathan et al, 2008), en pacientes con cirrosis (Mukherjee et al., 1991), y en roedores después de la HP (Buckley et al., 1991). Los hepatocitos son células de larga vida y rara vez se dividen en condiciones normales, excepto poco después del nacimiento y en asociación a los eventos reproductivos femeninos. En roedores, la replicación de los hepatocitos llega a un máximo durante las primeras 2 semanas de vida (Fausto et al., 1995), se duplica durante el embarazo (Dai et al., 2011), y continua aumentando a través de lactancia (Kennedy et al., 1958). Desde hace casi 30 años, se propuso a la PRL como un agente mitogénico y promotor de tumores en el hígado de ratas adultas (Buckley et al., 1985). Se ha reportado que la administración de PRL estimula la síntesis de DNA en el hígado y aumenta el cociente del peso hepático al peso corporal (LBW) (Buckley et al., 1986). Asimismo, el tratamiento con PRL previo a la HP, incrementa la unión al DNA de factores de transcripción determinantes de la proliferación (AP-1, cJun) y de la diferenciación (CEBP, factor nuclear de hepatocitos [HNF]-1, 3 y 4) de los hepatocitos (Olazabal et al., 2009). En apoyo al efecto proliferativo, se reportó que la PRL estimula la expresión de proteínas involucradas en la progresión del ciclo celular (c-fos, c-jun y c-src) en hepatocitos en cultivo (Berlanga et al., 1995). Además, la PRL podría estar estimulando el crecimiento del hígado al inducir angiogénesis. La PRL estimula la proliferación de células endoteliales en varios órganos a través de la estimulación directa de las mismas, pero, también, indirectamente a través de la inducción de la síntesis del factor de crecimiento del epitelio vascular (VEGF), y del factor de crecimiento de fibroblastos- 28 2, en células no endoteliales, (Clapp et al., 2009). La PRL también promueve la expresión de VEGF en el hígado en regeneración (Olazabal et al., 2009). Estudios del laboratorio han mostrado que la PRL estimula el crecimiento del hígado en condiciones normales. Ratas con una hiperprolactinemia inducida al implantar glándulas pituitarias anteriores (AP) bajo la cápsula renal por 15 días, mostraron incremento en la LBW, la proliferación de hepatocitos y células endoteliales sinusoidales (SEC), y la expresión hepática del factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF). Además, posterior a la HP en las ratas hiperprolactinemicas, el proceso de regeneración hepática ocurrió más tempranamente y estuvo acompañado del aumento en la proliferación de hepatocitos y SEC, así como de la expresión hepática de VEGF, en comparación con ratas no implantadas. Adicionalmente, el bloqueo de la hiperprolactinemia con bromocriptina previno el crecimiento hepático inducido por el implante, antes y después de la HP. Por otra parte, en apoyo al efecto de la PRL sobre el crecimiento y regeneración del hígado, los
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