Papel del ligando no canónico de NOTCH parecido a Delta 1 (DLK1) en el daño renal experimental

Resumen

La vía de señalización de NOTCH se activa durante el desarrollo embrionario, aunque se encuentra silenciada en la etapa adulta. Durante diversos procesos patológicos, algunos de sus componentes se reexpresan y dan lugar a la activación de esta vía de señalización. En el daño renal se ha descrito la activación de la ruta de NOTCH1 y NOTCH3, asociados a aumento de expresión del ligando canónico Jagged-1, y varios componentes de esta ruta se han postulado como potenciales biomarcadores de daño renal. Sin embargo, hasta hoy, los ligandos no canónicos de esta vía han sido poco estudiados, siendo el ligando no canónico de NOTCH parecido a Delta 1 (DLK1) el más explorado debido a su papel clave para el desarrollo embrionario de multitud de órganos. A nivel molecular, se ha descrito que los ligandos no canónicos son capaces de unirse al receptor de NOTCH e inhibirlo, actuando como antagonistas competitivos en la señalización de la vía. Sin embargo, se desconoce si DLK1 puede actuar también como un antagonista de la vía de NOTCH en situaciones de daño renal. El objetivo principal de esta tesis fue investigar la contribución del ligando no canónico DLK1 en el proceso patológico renal y los mecanismos moleculares subsecuentes. Para ello, se usaron ratones de la cepa 129/SvJ con una deleción sistémica del gen del Dlk1 los cuales fueron sometidos a una obstrucción unilateral del uréter (UUO) y los resultados fueron estudiados tras 2, 5, 10 y 14 días de obstrucción. En un primer lugar, el estudio en los ratones de la misma cepa no modificados genéticamente, reveló un aumento en la expresión génica de los ligandos no canónicos Dlk1 y Dlk2 a partir del quinto día del daño renal en los riñones obstruidos. La exploración de las lesiones renales, realizada por técnicas clásicas de histología, mostró un mayor aumento de infiltrado inflamatorio a partir de los 5 días tras la obstrucción en los ratones deficientes en Dlk1, destacando además la presencia de una infiltración perivascular hallada a los 14 días de obstrucción. Sin embargo, no se observó un mayor daño tubular o cambios en la acumulación de matriz extracelular (niveles de colágenos y presencia de células alfa-SMA positivas). La caracterización del infiltrado renal demostró una mayor infiltración de macrófagos F4/80+, neutrófilos, y linfocitos T CD3+ y CD4+ en los riñones dañados en ausencia de Dkl1. Por otra parte, en ausencia de Dlk1 la vía de señalización de NOTCH1 se encontró sobreactivada también a los 14 días de obstrucción. Estos datos confirman que DLK1 es un antagonista de NOTCH en situaciones de daño renal. Además, otros componentes de la vía se encontraron modificados en los ratones deficientes en Dlk1, donde se observó una mayor expresión génica del ligando no canónico Dlk2 y del efector Hey-1 así como una disminución de la expresión proteica de NOTCH2. Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas en los niveles de expresión del ligando canónico Jagged-1, del efector Hes-1, ni de los receptores NOTCH3 y NOTCH4. Además, el estudio de la vía de señalización de NF-kappaB no mostró cambios en su activación entre los genotipos estudiados, aunque sí se observó un aumento en la expresión de la quimioquina regulada por esta vía, el MCP-1 a los 10 y 14 días de obstrucción en los ratones deficientes en Dlk1. Por otra parte, estudios recientes han demostrado que la respuesta inmune Th17 juega un papel fundamental en diferentes enfermedades renales crónicas, y que la quimioquina MCP-1 se encuentra asociada al aumento de la citoquina efectora de esta respuesta, la IL-17A. Por ello, se decidió estudiar los factores de transcripción implicados en la diferenciación de linfocitos Th17, RORgammat y STAT3, así como la IL-17A. Todos ellos se encontraron sobreexpresados en los riñones obstruidos en ausencia de Dlk1 a los 14 días de obstrucción. Por último, se evaluó el efecto del bloqueo de la ruta de NOTCH en el daño renal experimental por UUO en ratones de la cepa C57BL/6 mediante en el tratamiento preventivo con un inhibidor de la gamma-secretasa, el DAPT, la cual es esencial en la activación de la ruta de NOTCH, con el objetivo de estudiar si este bloqueo disminuía la respuesta inmunológica Th17 renal. Los resultados mostraron que la inhibición de la vía de señalización de NOTCH por DAPT disminuyó la respuesta inmune Th17 al disminuir la expresión de RORgammat y de IL-17A en los riñones dañados. Teniendo en cuenta todos estos resultados se puede concluir que el DLK1 actúa como un inhibidor natural de esta vía y está asociado a la regulación de la respuesta inmune Th17 en la patología renal.