Papel del componente 3 del complemento (c3) como mediador de c/ebpbeta en los procesos inflamatorios y excitotóxicos del sistema nervioso central

Resumen

CCAAT/Enhancer-binding protein (C/EBP) es un factor de transcripción que inicialmente fue identificado como regulador de procesos de diferenciación e inflamación principalmente en tejido adiposo e hígado. Sin embargo, su función en el cerebro ha sido descrita más recientemente. Estudios previos de nuestro laboratorio revelaron que C/EBPß estaba implicada en procesos de inflamación y daño cerebral, y que los ratones carentes de este gen eran menos susceptibles al daño excitotóxico inducido por ácido kaínico. Con el fin de analizar los mecanismos a través de los cuales C/EBPß regula estos procesos, lo primero que hicimos fue un análisis de microarrays con RNA aislado de hipocampo de ratones C/EBP +/+ y C/EBP -/-. Algunos de los genes expresados diferencialmente, eran genes implicados en inflamación y daño cerebral. Uno de esos genes es el del componente 3 del complemento (C3), cuya expresión aumenta en los ratones C/EBPß+/+ y que está implicado en diversos desórdenes cerebrales. En este trabajo nos hemos centrado en el posible papel de C3 como mediador de C/EBP tras un daño excitotóxico e inflamatorio. Estudios de transfección con el promotor de C3 y estudios in vitro de daño neural, mostraron que C/EBPß regula directamente la expresión de C3 tras un daño excitotóxico e inflamatorio. En este trabajo mostramos también que la reducción de C3 mediante RNA de interferencia, reduce la producción de agentes proinflamatorios como IL-1ß y COX-2, así como la de nitritos en cultivos primarios de astrocitos tratados con lipopolisacárido. Usando un modelo in vivo de excitotoxicidad mostramos que ambas proteínas aumentan principalmente en la región CA3 del hipocampo. Por último, demostramos que ratones carentes de C/EBPß presentan una importante reducción de la expresión de C3 tras la inyección de ácido kaínico. Estos resultados sugieren que C/EBPß podría estar implicada en enfermedades neurológicas vinculadas a procesos inflamatorios y excitotóxicos, al menos en parte a través de la regulación directa de C3. The CCAAT/Enhancer-binding protein (C/EBP) is a transcription factor, which was first identified as a regulator of differentiation and inflammatory processes mainly in adipose tissue and liver; however its function in the brain was largely unknown for many years. Previous studies from our laboratory indicated that C/EBP is implicated in inflammatory process and brain injury, since mice lacking this gene were less susceptible to kainic acid-induced injury. In order to further analyze the mechanisms by which C/EBP was involved in these processes, we first performed cDNA microarrays analysis using hippocampal RNA isolated from C/EBP +/+ and C/EBP -/- mice. Among the genes displaying significant changes in expression, some of them were involved in inflammatory processes and brain injury. One of those genes which expression was increased in C/EBPß+/+ animals was complement component 3 (C3), a gene implicated in different brain disorders. This work has been focused in the possible involvement of C3 in the effects of C/EBPß in excitotoxic injury. Transfection studies using C3 promoter and in vitro studies of neural damage, demonstrated that C/EBPß directly regulates the expression of C3 following an excitotoxic and inflammatory injuries. In addition, we show that down-regulation of C3 by siRNA reduces proinflammatory molecules such us IL-1ß and COX-2 and leads to a decrease of nitrite levels in an astrocyte culture after lipopolysaccharide treatment. By using an in vivo model of excitotocicity we demonstrate an increase of C/EBP and C3 in the CA3 subfield of the hippocampus. Finally, we show that mice lacking C/EBP exhibit a marked reduction in C3 expression after kainic acid injection. These results suggest that C/EBPß could regulate brain disorders, in which excitotocic and inflammatory processes are involved, at least in part through the direct regulation of C3.