Papel de BMP9 en la patología hepática crónicaestudios "in vivo" e "in vitro"

Resumen

Las células progenitoras hepáticas, HPC, células ovales en ratones, constituyen una población de células bipotenciales del hígado adulto. En la patología hepática crónica, se activan, se expanden en el parénquima hepático y se diferencian a colangiocitos y hepatocitos para compensar la pérdida celular y ayudar a mantener la homeostasis, contribuyendo así a la regeneración del hígado. BMP9 ha emergido recientemente como un regulador crítico de la patología hepática. Actualmente, no se sabe nada sobre el posible papel de BMP9 en las células HPC y su contribución al proceso regenerativo. Así, los objetivos de este trabajo fueron analizar el efecto de la ausencia de BMP9 en la expansión de las células ovales in vivo en la inducción de un daño hepático y su efecto global en la respuesta regenerativa, así como caracterizar las vías de señalización y las actividades biológicas desencadenadas por BMP9 y su potencial interacción con la vía HGF cMet en células ovales. Nuestros resultados muestran que BMP9 actúa como un regulador negativo en la expansión de células ovales ya que los ratones BMP9KO presentaron una mayor expansión de esta población respecto a los WT en respuesta a la lesión hepática colestásica inducida por el DDC. Además, se encontró que la expresión de BMP9 y otros componentes de su vía de señalización están disminuidas en el modelo DDC, lo que sugiere que la regulación negativa de la señalización de BMP9 podría ser crítica para permitir la expansión de células ovales in vivo. Esta expansión observada en los ratones BMP9KO está acompañada por un aumento en los niveles de AKT y ERK1 y 2 fosforiladas y por una activación incrementada de la vía de HGF cMet. Asimismo se observa una respuesta inflamatoria más acentuada, una expresión aminorada de marcadores fibrogénicos y una reducción del daño analizada mediante la medida de parámetros séricos de función hepática en los ratones BMP9KO. Adicionalmente, se ha demostrado que BMP9 tiene un efecto supresor en células ovales in vitro, lo que está de acuerdo con los resultados obtenidos in vivo. Pero también se observa que BMP9 es capaz de incrementar la capacidad invasiva de las células ovales. Nuestros resultados indican que ALK2 media la señalización de BMP9 y sus efectos supresores en las células ovales. También hemos descrito la existencia de una interacción cruzada entre las vías de señalización de BMP9 y de HGF cMet que opera en la célula oval. Así, se observa que HGF aumenta la fosforilación de Smad1,5,8. El tratamiento conjunto de HGF y BMP9 incrementa la invasión de las células al mismo tiempo que elimina los efectos inhibidores de BMP9. La señalización vía ALK1 Smad1 es necesaria para la potenciación de la señalización de BMP9 mediada por HGF, así como para los efectos protectores de HGF sobre la acción supresora de BMP9 en las células ovales. Por otro lado, en un esfuerzo por entender el posible papel de BMP9 sobre la célula oval en un contexto de fibrosis, se ha sometido a las células a una exposición crónica a BMP9. Las células así tratadas sufren un cambio hacia un fenotipo más maduro y más epitelial, evidenciando por primera vez un papel para BMP9 en la diferenciación hepatocítica. Estas células poseen una mayor capacidad proliferativa, poseen una mayor capacidad migratoria e invasiva y son resistentes a los efectos supresores de BMP9 y TGFbeta. Este estudio constituye la primera evidencia que señala a BMP9 como un importante regulador de la biología de la célula oval. Aunque estudios in vivo e in vitro demuestran que BMP9 actúa como una señal supresora en las células ovales y que podría intervenir en la regulación de la regeneración hepática, la respuesta de estas células a BMP9 es mucho más compleja de lo esperado. La caracterización completa de los mecanismos que median estas respuestas a BMP9 es necesaria para probar de manera inequívoca esta hipótesis y de hecho podría conducir a nuevas estrategias terapéuticas en la enfermedad hepática crónica.