Participación de los sistemas Notch y Wnt/b-Catenina en la función y angiogénesis ovárica

Abstract

El cuerpo lúteo (CL) es una glándula endócrina transitoria esencial para lasupervivencia e implantación del embrión. Es por esto que su formación, función yregresión están estrictamente reguladas a través de diversas vías de señalización. En estatesis se estudió el rol de los sistemas Notch y Wnt/β-catenina sobre el desarrollo yfunción del CL de ratas. También se analizó la interacción de ambas vías con la acciónde la progesterona.El primer capítulo de esta tesis se diseñó con el objetivo de estudiar la acción in vitrodel sistema Notch y su interacción con progesterona en cultivo de cuerpo lúteo de rata.Se utilizaron ratas prepúberes inyectadas de forma subcutánea con eCG y 48 horasdespués con hCG. Cuatro días después, los animales sufrieron eutanasia. Se aislaron losCLs y se cultivaron en presencia de Aminoglutetimida (AG, inhibidor de la síntesis deprogesterona), DAPT (inhibidor del sistema Notch), progesterona, de DAPT enpresencia de progesterona, o vehículo de las drogas (DMSO). Luego de una o 4 horas decultivo, se recolectaron los CLs y los medios condicionados. Se estudió la funcionalidadluteal midiendo la concentración de progesterona en el medio. Se evaluó laparticipación del sistema Notch y de progesterona en cuanto al contenido de proteínaspro- y anti-apoptóticas, regulación de las enzimas esteroidogénicas, contenido de PCNA(marcador de proliferación) y nivel de fosforilación de AKT y ERK.DAPT produjo una disminución de la producción de progesterona. A su vez se observóuna disminución en el contenido luteal de la enzima P450scc. La presencia deprogesterona en el medio de cultivo aumentó los niveles de StAR, efecto que fueimpedido al inhibir la vía de Notch. El cultivo con DAPT produjo un aumento de larelación entre proteínas pro:anti-apoptóticas y un aumento del fragmento activo decaspasa 3. Este aumento en la apoptosis fue revertido con la presencia de progesteronaen el medio de cultivo. Para determinar la proliferación de células del CL, se cuantificóel contenido de PCNA. Progesterona incrementó significativamente los niveles deResumen2PCNA, y este aumento fue impedido por DAPT. Además, DAPT disminuyó lafosforilación de AKT, la cual se restituyó con la incubación junto a progesterona.Los resultados de este capítulo muestran por primera vez la existencia de unainteracción entre Notch y progesterona que promueve la función y supervivencia delCL.El segundo capítulo de esta tesis se diseñó con el objetivo de estudiar la implicancia dela vía Wnt/β-catenina en la función del ovario de ratas superovuladas.Se utilizaron ratas prepúberes inyectadas de forma subcutánea con eCG y 48 horasdespués con hCG, día en que los animales fueron operados. A un grupo se le administróbajo la bursa de ambos ovarios un inhibidor específico de la vía Wnt/β-catenina(XAV939), mientras que el grupo control recibió la dosis equivalente del vehículo delinhibidor (DMSO). Lo animales sufrieron eutanasia 24 o 48 horas luego de la cirugía.Se estudió el desarrollo folicular y la formación de CL en ovarios de cada grupoexperimental y se evaluó también la concentración de progesterona sérica. En extractoproteico de CLs se midió el contenido de proteínas pro- y anti-apoptóticas, de enzimasesteroidogénicas y de PCNA. Además, se determinó el grado de fosforilación de lasproteínas AKT y ERK. Por último, se cuantificaron los niveles de VEGF luteal y seestudió el desarrollo vascular del CL mediante marcación con lectina BS-1.La inhibición in vivo de la vía Wnt/β-catenina produjo una disminución en el porcentajede CLs, efecto que estuvo acompañado por la aparición de estructuras quísticas. Laconcentración de progesterona sérica disminuyó en los animales tratados con XAV939,como así también el contenido luteal de la proteína StAR. La administración deXAV939 aumentó el balance entre proteínas pro:anti-apoptóticas, incrementando laapoptosis en células del CL. A su vez, XAV939 disminuyó los niveles de ERKfosforilado y el contenido de PCNA en CL. Además, la inhibición de la vía Wnt/β-catenina disminuyó el porcentaje de área endotelial en CL y redujo el contenido lutealde VEGF. La doble marcación para PCNA y lectina reveló que la mayoría de las célulasproliferativas son las endoteliales. Estos resultados demuestran por primera vez que lavía Wnt/β-catenina está involucrada en el proceso de ovulación y funcionalidad lutealde ratas prepúberes tratadas con gonadotrofinas.El tercer capítulo de esta tesis se diseñó con el objetivo de estudiar la acción in vitro delsistema Wnt/-catenina sobre la expresión de miembros del sistema Notch.Resumen3Se utilizaron ratas prepúberes inyectadas de forma subcutánea con eCG y 48 horasdespués con hCG. Dos días luego de la administración de hCG, los animales sufrieroneutanasia. Se aislaron los CLs y se cultivaron en presencia de ICG-001 o soluciónvehículo (DMSO). El ICG-001 es un inhibidor de la vía de Wnt/β-catenina con unmecanismo de acción distinto al de XAV939. Luego de 12 horas de cultivo, serecolectaron los CLs y los medios condicionados. Se estudió la funcionalidad lutealmidiendo la concentración de progesterona en el medio. En extractos de ARN de CLs seestudió la expresión de miembros del sistema Notch, y en extractos proteicos se midióel contenido de la proteína StAR.ICG-001 disminuyó la producción de progesterona y el contenido de la proteína StAR,reproduciendo el resultado observado con XAV939 en el capítulo II. Además, lainhibición de la vía Wnt/β-catenina produjo un aumento de la expresión génica delreceptor notch1, del ligando jagged1, del efector hes1 y del regulador rbpjκ. Losresultados de este capítulo muestran que, ante la inhibición de Wnt/β-catenina, lascélulas del CL promueven la activación de la vía de Notch, posiblemente comomecanismo compensatorio para recuperar la homeostasis celular.Los resultados de esta tesis demuestran que los sistemas Notch y Wnt/β-catenina estánimplicados en la regulación del desarrollo y función del CL de rata. A su vez, revelan laexistencia de una interacción entre estas vías y la progesterona que promueve lafuncionalidad luteal.