Modulación del perfil transcripcional y funcional de macrófagos humanos por el recepetor de serotonina 5-HT2b y el factor de transcripción AhR

Resumen

Los macrófagos son células del sistema inmune innato con la capacidad de adquirir una amplia heterogeneidad fenotípica y funcional que les permite adaptarse a los requerimientos del microambiente en el que se encuentran. El abanico de estados de polarización de macrófagos viene dictado por señales extracelulares, su ontogenia y estímulos activadores procedentes del medio. Dicha versatilidad les permite estar implicados en el mantenimiento de la homeostasis, al participar en la eliminación de patógenos, la reparación tisular, la cicatrización de heridas y la iniciación y resolución de respuestas inflamatorias. Los macrófagos son objetivo de numerosos agentes y moléculas con actividades pro- o anti-inflamatorias, siendo una de ellas la serotonina periférica (5-HT). La serotonina es una amina biogénica que presenta diferentes funciones, siendo la más conocida la de neurotransmisor. Más allá de esta función en el sistema nervioso central, se sabe que 5-HT juega un papel capital en distintos procesos biológicos. La serotonina periférica, producida por las células enterocromafinas del intestino y liberada al torrente sanguíneo, es reconocida e internalizada por las plaquetas. Ante un insulto o daño, las plaquetas procederán a su liberación, permitiendo que la 5-HT lleve a cabo sus funciones periféricas como hormona. La capacidad de 5-HT de regular funciones fisiológicas deriva de su reconocimiento por siete tipos diferentes de receptores (5-HT1-7) En macrófagos, la serotonina es capaz de regular la polarización anti-inflamatoria o pro-fibrótica a través del eje mediado por el receptor 5-HT7 y la proteína Quinasa A (PKA). Sin embargo, los macrófagos anti-inflamatorios también se caracterizan por la expresión del receptor de serotonina 5-HT2B, cuya función alterada desencadena patologías cardíacas y que es diana de anestésicos y antidepresivos. Con objeto de elucidar el rol de 5-HT2B en macrófagos, se ha determinado el efecto transcripcio-nal y funcional de su agonista selectivo BW723C86, lo que ha permitido poner de manifiesto los cambios en el perfil de producción de citoquinas y las modificaciones en la firma génica de macrófagos causadas por la activación de 5-HT2B. Una fracción significativa de dichos cambios está mediada por el factor transcripcional AhR o receptor de aril hidrocarburo. Nuestros resultados han puesto de manifiesto la existencia de un eje funcional 5-HT2B-AhR en macrófagos humanos, lo que amplía el rango de rutas de señalización iniciadas tras la activación del receptor 5-HT2B e identifica un punto de convergencia del reconocimiento de agentes endógenos y exógenos con capacidad de modular respuestas inflamatorias. Por otra parte, hemos identificado la existencia de cambios inducidos por el agonista BW723C86 que son independientes de su interacción con 5-HT2B. En este sentido, se ha determinado que BW723C86 previene la diferenciación de monocitos a osteoclastos, impidiendo la adquisición de genes esenciales en el proceso de osteoclastogénesis. Finalmente, hemos diseccionado el papel del factor transcripcional AhR en la diferenciación de macrófagos humanos derivados de monocitos en respuesta a M-CSF (M-MO). Tomando como base el enriquecimiento de genes regulados por AhR en el perfil transcripcional de macrófagos M-MO, y mediante el empleo del inhibidor de AhR CH-223191, hemos demostrado que AhR contribuye a la adquisición de genes específicos de M-MO y del perfil de citoquinas característico de macrófagos anti-inflamatorios. Por ende, la inhibición de AhR determina un cambio en el perfil bioenergético de los macrófagos, haciendo que aumente la actividad glicolítica que caracteriza a los macrófagos pro-inflamatorios. Este conjunto de resultados nos ha llevado a la conclusión de que el factor de transcripción AhR contribuye de manera decisiva a la adquisición de las propiedades específicas de macrófagos anti-inflamatorios.