Policistina-1 protege a los cardiomiocitos de la necrosis inducida por estrés mecánico / Policystin-1 protects cardiomyocytes from mechanical stress induced necrosis

Resumen: Antecedentes: La muerte de los cardiomiocitos es determinante en el desarrollo de patologías cardiacas posteriores al infarto del miocardio y la insuficiencia cardiaca. Las variaciones en la expresión de la familia de proteínas BCL-2 regulan vías, tanto de muerte, como de sobrevida celular. Así, BCL-2 es una proteína anti- apoptótica y NIX una proteína que induce la necrosis y/o la apoptosis celular. La Policistina-1 (PC1) es un mecanosensor vital para la función contráctil cardiaca; sin embargo, se desconoce su papel en la sobrevida de los cardiomiocitos durante el estrés mecánico. Objetivo: Determinar si PC-1 previene la muerte de los cardiomiocitos inducida por estrés mecánico y las proteínas BCL-2 y NIX. Métodos: Se utilizó cultivo de cardiomiocitos de ratas neonatas controles o deficientes en la expresión de PC1, estimulados con solución hiposmótica (HS), como modelo de estrés mecánico. Se midió la muerte por necrosis y apoptosis y los niveles de BCL-2 y NIX. Resultados: La deficiencia de la PC1 en los cardiomiocitos induce un aumento de la necrosis y los niveles proteicos de NIX en las células estimuladas con HS. El estrés mecánico induce la apoptosis basal relacionada a una disminución de BCL- 2, independiente de la expresión de la PC1. Conclusiones: La PC1 protege a los cardiomiocitos de la necrosis por estrés mecánico, lo que podría deberse en parte a su papel en la regulación de los niveles de las proteínas NIX.

Abstracts: Background: Cardiomyocytes death is a determining factor in the development of cardiac dysfunction after myocardial infarction and heart failure. The change in BCL-2 family protein expression regulates both cell death and survival pathways, whereas BCL-2 is an anti-apoptotic protein and NIX induces necrosis and/or apoptosis. Polycystin-1 (PC1) is a crucial mechanosensor for cardiac contractile function. However, its role in cardiomyocyte survival during mechanical stress is unknown. Aim: To study the relationship of PC1 with mechanical stretch-death in cardiomyocytes and the BCL-2, and NIX proteins. Methods. Controls or deficient expression of PC1 neonatal rat ventricular myocytes were stimulated with hypoosmotic solution (HS) and used as a model of mechanical stress. Necrosis or apoptosis cell death, BCL-2 and NIX protein levels were measured. Results: Deficient expression of PC1 increases cardiomyocyte necrosis and NIX protein levels in cells stimulated with HS. Mechanical stress induces basal apoptosis related to a decrease in BCL-2, independent of PC1 expression. Conclusion: PC1 protects cardiomyocytes from mechanical stress necrosis, at least in part, by regulating NIX protein levels.

Polycystin-1 C terminus cleavage and its relation with polycystin-2, two proteins involved in polycystic kidney disease / Clivaje del C-terminal de policistina-1 y su relación con policistina-2, dos proteínas involucradas en la poliquistosis renal

Autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD), a most common genetic cause of chronic renal failure, is characterized by the progressive development and enlargement of cysts in kidneys and other organs. The cystogenic process is highly complex and involves a high proliferative rate, increased apoptosis, altered protein sorting, changed secretory characteristics, and disorganization of the extracellular matrix. ADPKD is caused by mutations in the genes encoding polycystin-1 (PC-1) or polycystin-2 (PC-2). PC-1 undergoes multiple cleavages that intervene in several signaling pathways involved in cellular proliferation and differentiation mechanisms. One of these cleavages releases the cytoplasmic C-terminal tail of PC-1. In addition, the C-terminal cytoplasmic tails of PC-1 and PC-2 interact in vitro and in vivo. The purpose of this review is to summarize recent literature that suggests that PC-1 and PC-2 may function through a common signaling pathway necessary for normal tubulogenesis. We hope that a better understanding of PC-1 and PC-2 protein function will lead to progress in diagnosis and treatment for ADPKD.

La poliquistosis renal autosómica dominante (ADPKD por sus siglas en inglés) es una causa genética muy común de falla renal crónica que se caracteriza por el progresivo desarrollo y agrandamiento de quistes en los riñones y en otros órganos. El proceso de cistogénesis comprende incrementos en la proliferación y muerte celular por apoptosis, así como alteraciones en la distribución intracelular de proteínas, el movimiento transcelular de solutos y organización de la matriz extracelular. ADPKD es causada por mutaciones en los genes que codifican para policistina-1 (PC-1) o policistina-2 (PC-2). PC-1 puede sufrir múltiples clivajes y los fragmentos generados intervienen en diferentes cascadas de señalización involucradas en mecanismos de proliferación y diferenciación celular. Uno de estos clivajes libera el extremo C-terminal citoplasmático de la PC-1. Se ha demostrado que los extremos C-terminal citoplasmático de PC-1 y PC-2 pueden interactuar tanto in vitro como in vivo. El propósito de esta revisión es resumir la literatura más reciente que sugiere que PC-1 y PC-2 pueden funcionar a través de una cascada de señalización común necesaria para la tubulogénesis normal. Creemos que una mejor comprensión de los mecanismos moleculares de acción de PC-1 y PC-2 contribuirán al progreso en el diagnóstico y tratamiento de ADPKD.