Señalización no genómica de testosterona en células estromales prostáticas: Efectos sobre la proliferación, diferenciación y respuesta inflamatoria

Abstract

La próstata es un órgano perteneciente al aparato reproductor masculino, tiene como función aportar el líquido prostático al semen para contribuir a la viabilidad de los espermatozoides. Estudios de nuestro laboratorio demostraron que la testosterona, además de su capacidad para inducir sobrevida celular, presenta un rol homeostático en situaciones de injuria de la próstata como es el caso de la inflamación bacteriana. Los mecanismos mediante los cuales testosterona es capaz de activar esta serie de procesos homeostáticos son hasta la actualidad desconocidos. Se ha descripto que la señalización de testosterona puede dividirse en dos grandes grupos: las vías genómicas y las vías no genómicas (VNG) de señalización. El rol de las VNG y sus mecanismos han sido menos estudiados y hasta esta tesis doctoral, su presencia en células musculares lisas prostáticas (CMLp) no había sido investigada. Las células estromales, entre ellas las CMLp, son indispensables para el desarrollo de la próstata y cumplen un rol primordial durante las patologías de la glándula. Por esta razón en esta tesis doctoral nos planteamos el objetivo de determinar el rol de las VNG de testosterona en células estromales prostáticas. Los resultados de esta tesis demostraron que las CMLp de rata in vitro presentan receptores clásicos de andrógenos (AR) en la superficie celular. La estimulación de estos receptores por testosterona indujo la activación de VNG provocando un incremento de la proliferación que fue acompañado por una disminución en la expresión del ARNm para TGFβ, efectos que no se reprodujeron al estimular ambas vías de señalización en simultáneo. A su vez la estimulación de las VNG también indujo un incremento en la expresión de ARNm para IGF-1 y FGF7, al mismo tiempo que un aumento en la expresión de proteínas contráctiles. En concordancia, en ensayos llevados a cabo en células estromales prostáticas humanas in vitro, se demostró que las VNG de testosterona son capaces de inducir un aumento en la proliferación celular hasta niveles mayores a los inducidos por la propia testosterona. En contraparte, la estimulación de receptores de superficie para testosterona en CMLp, no reprodujo el efecto regulador sobre la respuesta inflamatoria anteriormente demostrado en nuestro laboratorio. En conclusión, nuestros resultados proponen efectos diferenciales frente a la estimulación con testosterona dependiendo de la vía estimulada y demuestran la importancia de las VNG de testosterona en células estromales de la próstata, aportando evidencias importantes al campo de la señalización inducida por andrógenos.

The prostate is an organ belonging to the male reproductive system; its function is to provide prostatic fluid to the semen to contribute to the viability of sperm. Studies from our laboratory showed that testosterone, in addition to its ability to induce cell survival, has a homeostatic role in situations of injury in the prostate, such as bacterial inflammation. The mechanisms by which testosterone is able to activate these series of homeostatic processes are still unknown. It has been described that testosterone signaling can be divided into two major groups: genomic pathways and non-genomic pathways (NGP). The role of NGP and its mechanisms have been less studied and until this doctoral thesis its presence in prostatic smooth muscle cells (pSMC) had not been investigated. Stromal cells, including pSMC, are essential for the development of the prostate and play a key role during the pathologies of the gland. For this reason in this doctoral thesis we aimed to determine the role of NGP induced by testosterone in prostatic stromal cells. The results from this thesis showed that rat pSMC in vitro present classic androgen receptors (AR) on the cell surface. The stimulation of these receptors by testosterone induced the activation of NGP causing an increase in proliferation that was accompanied by a decrease in mRNA expression for TGFβ, effects that were not reproduced by stimulating both signaling pathways simultaneously. In turn, the stimulation of the NGP also induced an increase in the expression of mRNA for IGF-1 and FGF7 at the same time as an increase in the expression of contractile proteins. In agreement, in experiments carried out on human prostatic stromal cells in vitro, it was demonstrated that testosterone NGP are able to induce an increase in cell proliferation reaching higher levels than those induced by testosterone itself. In contrast, the stimulation of surface receptors for testosterone in pSMC did not reproduce the regulatory effect on the inflammatory response previously demonstrated in our laboratory. In conclusion, our results propose differential effects of testosterone response depending on the pathway stimulated and demonstrate the importance of testosterone NGP in stromal cells of the prostate, providing important evidence in the field of androgeninduced signaling.