Los lípidos señal como reguladores de la exocitosis en células cromafines bovinas

Resumen

Los sistémas neuronales y endocrinos ejercen su función fisiológica mediante la fusión de vesículas especializadas que liberan neurotransmisores y hormonas. La exocitosis es un proceso multisecuencial en el que se producen interacciones proteína-proteína y lípido-proteína en el interior de la célula que va a exocitar una vesícula, en estas interacciones participan tres proteínas SNARE (receptor de proteína sensible a N-etilmaleimida) SNAP25 y sintaxina, que se encuentran en la membrana plasmática, y sinaptobrevina, que está localizada en la membrana vesicular. En esencia, existe un modelo proteocéntrico en el que sugiere que la fusión entre dos membranas es llevada acabo únicamente por proteínas, mientras que los lípidos constituyen una plataforma inerte con un papel meramente estructural. Ciertamente, las proteínas SNARE constituyen la maquinaria secretora que cataliza la fusión de membranas, y resultan esenciales para el atraque de vesículas en la membrana, sin embargo es evidente que los lípidos tienen un papel esencial en la regulación de la exocitosis. Las membranas que van a fusionar deben adquirir curvaturas diferentes durante la fusión, de hecho se ha visto que los lípidos con forma cónica favorecen la fusión entre dos membranas opuestas. Además, los lípidos deben influir directamente sobre la maquinaria de fusión uniéndose a SNAREs individuales o a sus complejos ternarios. Los lípidos señal ácido araquidónico y esfingosina son dos ejemplos claros de este tipo de regulación. Se ha demostrado que el ácido araquidónico liberado de fosfolípidos de membrana por la acción de la PLA2, ejerce una regulación positiva sobre la sintaxina-1, aumentando la incorporación de esta proteína a complejos SNARE listos para ejercen la fusión. Por otro lado, la esfingosina, liberada de los esfingolípidos de membrana, actúa sobre la proteína vesicular sinaptobrevina II, promoviendo la formación de complejos SNARE ternarios y facilitando la exocitosis de vesículas en sistemas neuronales y endocrinos. Ambos lípidos afectan a proteínas SNARE diferentes para aumentar el número de complejos SNARE ternarios, y por lo tanto aumentan la secrección en células neuroendocrinas. En el presente trabajo, empleando la alta resolución espacial y temporal de la microscopía de onda evanescente (TIRFM) y la posibilidad de analizar la cinética de fusión a nivel de vesícula única mediante la técnica de amperometría, hemos descrito los efectos de estos lípidos señal, y de un análogo estructural de la esfingosina (el FTY720),sobre diferentes estados exocitóticos que van desde el estado de ¿docking¿ hasta los pasos finales de la fusión. Los resultados muestran evidencias de que los lípidos señal afectan la fase de ¿docking¿ y los pasos de la fusión de forma diferente, resultando en diferentes cinéticas de fusión a nivel de vesícula única.