Papel de la metaloproteinasa MT4-MMP durante el proceso de angiogénesis en el cerebro en desarrollo

Resumen

La angiogénesis es el proceso fisiológico que implica el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos a partir de vasos preexistentes durante el desarrollo embrionario. Se basa en la migración de las células endoteliales que ocurre principalmente de manera dependiente a las proteasas que degradan la matriz extracelular. Las metaloproteinasas de matriz (MMPs) son buenas candidatas en la regulación de la angiogénesis por brotes. Dentro de este grupo se encuentra MT4-MMP, una proteinasa anclada a la membrana a través de un dominio glicosilfosfatidilinositol (GPI), que participa en la angiogénesis tumoral contribuyendo en la maduración y estabilización de los vasos durante la progresión del tumor. Sin embargo, el papel de esta enzima en la formación de los vasos sanguíneos durante la embriogénesis sigue siendo desconocido. Estudios previos de nuestro laboratorio han demostrado el patrón de expresión de MT4-MMP a lo largo del desarrollo embrionario del ratón. Concretamente, durante la formación del sistema vascular, MT4-MMP se expresa en el plexo vascular perineural y en las células endoteliales de los vasos sanguíneos que migran y entran al tejido neural embrionario. Tras confirmar la expresión de MT4-MMP en el tubo neural y el rombencéfalo embrionario, nuestros resultados sugieren que dicha enzima es necesaria para la correcta angiogénesis del plexo vascular de la región subventricular del rombencéfalo. El análisis del fenotipo vascular usando como modelo de estudio el rombencéfalo embrionario de ratones deficientes en MT4-MMP (Mt4-mmp-/-) reveló defectos que afectaban tanto a la angiogénesis del plexo vascular como a la microglía al compararlo con embriones de tipo salvaje (Mt4-mmp+/+). Además, ensayos in vitro que permiten evaluar la migración de las células endoteliales dirigida por estímulos quimiotácticos, demostraron que la presencia de MT4-MMP es necesaria para la migración endotelial inducida por VEGF y en menor medida por CXCL12. Por otra parte, para dilucidar si los defectos observados en los embriones que no expresan Mt4-mmp son consecuencia directa de la ausencia de dicha metaloproteinasa en las células endoteliales, hemos analizado el fenotipo vascular en ratones que tienen delecionado Mt4-mmp específicamente en las células endoteliales (Mt4-mmpiEC). Esta línea se generó mediante el cruce de ratones que expresaban la recombinasa Cre inducible por tamoxifeno bajo el control del promotor de la cadherina 5 endotelial vascular (Ve-Cdh5)-CreERT2 con ratones que tenían el exón 2 de Mt4-mmp flanqueados por sitios loxP (Mt4-mmploxP/loxP). Los resultados muestran que la eliminación específica de MT4-MMP en el endotelio tiene repercusiones importantes en el fenotipo vascular del rombencéfalo embrionario generando una angiogénesis aberrante en la zona subventricular. En este contexto, la falta de MT4-MMP compromete tanto el número como la morfología de los macrófagos embrionarios que juegan un papel importante en este proceso. En conjunto, los resultados de este trabajo demuestran que MT4-MMP desempeña un papel importante durante la angiogénesis embrionaria y que la deleción específica de la metaloproteinasa en las células endoteliales perjudica gravemente la vascularización del plexo subventricular del rombencéfalo embrionario. Así, la ausencia de MT4-MMP afecta a la migración de la célula endotelial además de tener una influencia sobre la microglía embrionaria.