Modulación de la proliferación, migración y diferenciación de precursores de aoligodendrocitos (POCs) por el sistema endocannabinoide

Resumen

Las células mielinizantes del sistema nervioso central son los oligodendrocitos. Se ha demostrado la presencia de receptores CB1 en las células oligodendrogliales pero poco se sabe acerca de la acción de los endocannabinoides en biología de los oligodendrocitos. Nuestro primer objetivo fue estudiar in vitro la presencia de algunos de los componentes del sistema endocannabinoide en los OPCs: 2-araquidonilglicerol (2-AG), CB1, CB2, DAGL¿ y beta (principales enzimas responsables de la síntesis del 2-AG) y monoacilglicerol lipasa (MAGL), responsable de la hidrólisis de este endocannabinoide. A continuación, se analizó el efecto del 2-AG en proliferación, migración y diferenciación del oligodendrocito. Finalmente, estudiamos algunas de las vías de señalización relacionadas con estos procesos. Nuestros resultados demuestran que los oligodendrocitos expresan no sólo los receptores cannabinoides, sino también la maquinaria enzimática para la síntesis y la degradación del 2-AG, el cual actúa de manera autocrina y/o paracrina. Los OPCs A2B5+, expresaban fuertemente DAGL¿ y beta y, aunque los oligodendrocitos MBP+ todavía expresaban ambas lipasas pero con menos intensidad, parecían ser menos abundantes. Por el contrario, la expresión de MAGL es significativamente mayor en oligodendrocitos maduros en comparación con los OPCs. A continuación, se analizaron extractos lipídicos a partir de cultivos de oligodendrocitos en desarrollo mediante LC-MS; demostramos que los oligodendrocitos producen 2-AG y existe una variación en la concentración de 2-AG que se relaciona con la expresión de DAGL¿ y beta y MAGL; la cantidad total de 2-AG en OPCs fue significativamente mayor que en los oligodendrocitos Para explorar un posible papel del 2-AG en la proliferación, los cultivos de OPCs se trataron con el inhibidor de las DAGLs RHC-80267 o con antagonistas de los receptores cannabinoides (AM281 o AM630). Estos fármacos reducen, en comparación con el control, la incorporación de BrdU, el porcentaje de células Ki67+ y de fosfo-histona H3+. En ausencia de factores de crecimiento, el JZL-184, inhibidor de la MAGL, ejerce un efecto positivo sobre la proliferación de los OPCs. Esta acción también se puso de manifiesto utilizando los agonistas ACEA (CB1), JWH133 (CB2), o HU-210 (CB1/CB2). Tanto en la proliferación como en la migración, los efectos del 2-AG endógeno dependen de la activación de las vías Src, PI3K/Akt y de mTOR. A continuación, evaluamos el papel del 2-AG endógeno sobre la migración de los OPCs mediante gota de agarosa, cámara de Boyden, ensayo de herida por raspado y explantes de cuerpo calloso. En todos ellos, la migración basal depende del 2-AG endógeno; los antagonistas cannabinoides o el RHC-80267 reducen la migración y los agonistas cannabinoides sintéticos ejercen un efecto positivo. En condiciones de cultivo que favorecen la diferenciación de los OPCs, la proporción de células maduras y la expresión de los marcadores de maduración MBP, GalC u O4, aumentaron de manera significativa. Demostramos que el 2-AG endógeno es necesario para la diferenciación tras la inhibición de las DAGLs o el bloqueo de los receptores cannabinoides; ambos tratamientos retrasan la maduración. Por el contrario, el uso de agonistas cannabinoides acelera este proceso el cual depende de la activación de la vía PI3K/Akt/mTOR. Concluimos que los oligodendrocitos producen 2-AG en una cantidad diferente dependiendo de la etapa de maduración. La proliferación de los OPCs, la migración y la diferenciación de oligodendrocitos dependen de la liberación basal de 2-AG acoplada a la vía de señalización PI3K/Akt /mTOR para ejercer tales funciones. Los datos presentados aquí sugieren que los receptores cannabinoides, el 2-AG y las DAGLs podrían ser dianas terapéuticas en enfermedades como la esclerosis múltiple.