RESUMEN
High concentrations of thrombin (Thr) have been linked to neuronal damage in cerebral ischemia and traumatic brain injury. In the present study we found that Thr markedly enhanced swelling-activated efflux of (3)H-glutamate from cultured astrocytes exposed to hyposmotic medium. Thr (0.5-5 U/mL) elicited small (3)H-glutamate efflux under isosmotic conditions and increased the hyposmotic glutamate efflux by 5- to 10-fold, the maximum effect being observed at 15% osmolarity reduction. These Thr effects involve its protease activity and are fully mimicked by SFFLRN, the synthetic peptide activating protease-activated receptor-1. Thr potentiation of (3)H-glutamate efflux was largely dependent on a Thr-elicited increases in cytosolic Ca(2+) (Ca(2+) (i)) concentration ([Ca(2+)](i)). Preventing Ca(2+) (i) rise by treatment with EGTA-AM or with the phospholipase C blocker U73122 reduced the Thr-increased glutamate efflux by 68%. The protein kinase C blockers Go6976 or chelerythrine reduced the Thr effect by 19%-22%, while Ca/calmodulin blocker W7 caused a 63% inhibition. In addition to this Ca(2+)-sensitive pathway, Thr effect on glutamate efflux also involved activation of phosphoinositide-3 kinase (PI3K), since it was reduced by the PI3K inhibitor wortmannin (51% inhibition). Treating cells with EGTA-AM plus wortmannin essentially abolished Thr-dependent glutamate efflux. Thr-activated glutamate release was potently inhibited by the blockers of the volume-sensitive anion permeability pathway, NPPB (IC(50) 15.8 microM), DCPIB (IC(50) 4.2 microM), and tamoxifen (IC(50) 6.6 microM. These results suggest that Thr may contribute to the excitotoxic neuronal injury by elevating extracellular glutamate release from glial cells. Therefore, this work may aid in search of neuroprotective strategies for treating cerebral ischemia and brain trauma.
Asunto(s)
Astrocitos/metabolismo , Daño Encefálico Crónico/metabolismo , Edema Encefálico/metabolismo , Ácido Glutámico/metabolismo , Trombina/metabolismo , Animales , Animales Recién Nacidos , Astrocitos/efectos de los fármacos , Daño Encefálico Crónico/fisiopatología , Edema Encefálico/fisiopatología , Lesiones Encefálicas/metabolismo , Lesiones Encefálicas/fisiopatología , Isquemia Encefálica/metabolismo , Isquemia Encefálica/fisiopatología , Señalización del Calcio/efectos de los fármacos , Señalización del Calcio/fisiología , Muerte Celular/efectos de los fármacos , Muerte Celular/fisiología , Células Cultivadas , Inhibidores Enzimáticos/farmacología , Líquido Extracelular/metabolismo , Soluciones Hipotónicas/farmacología , Oligopéptidos/farmacología , Presión Osmótica/efectos de los fármacos , Ratas , Receptores de Trombina/efectos de los fármacos , Receptores de Trombina/metabolismo , Transducción de Señal/efectos de los fármacos , Transducción de Señal/fisiología , Trombina/farmacología , Equilibrio Hidroelectrolítico/efectos de los fármacos , Equilibrio Hidroelectrolítico/fisiologíaRESUMEN
Cuando un agonista se une a su receptor específico sobre la membrana plaquetaria se inician una serie de cambios morfológicosy metabólicos que llevan al cambio de forma, agregación y secreción de contenidos granulares. La trombina, serinoproteasa multifuncional y fuerte agonosta plaquetario, tiene dos tipos de receptores sobre la membrana plaquetaria: de alta y de moderada afinidad. Este último pertenece a la familia de receptores ß2 adrenérgicos que presentan siete dominios de intramembrana, e inician la activación a través de G proteínas específicas. De esta manera se desencadenan diversos pasos metabólicos a través de varias enzimas claves. La actividad de la fosfolipasa Cß (PLCß) origina dos segundos mensajeros: Inositol 3 fosfato (IP3) que promueve la movilización de calcio del sistema tubular denso al citosol y el diacilglicerol (DG) que activa proteína quinasa C (PKC). Si bien la plaqueta no prolifera se han detectado enzimas relacionadas a oncogenes. De esta manera se han estudiado y comprendido nuevos caminos de activación. La familia de la tirosina quinasas, relacionas a la proliferación celular y oncogenes, fosforilan residuos tirosinas; en su mayoría son quinasas del tipo no receptor que se encuentran en el citosol como ser: Scr, Syk y FAK. La fosfolipasa Cy necesita la presencia de RasGAP, Rap 1b para hidrolizar fosfoinosítidos de membrana. La formación de este complejo trimérico se induce por trombina. La fosfoinositol-3-quinasa fosforila la posición 3 del anillo del inositol generando nuevos compuestos. La regulación completa de estos mecanismos de activación llevan a la respuesta hemostática plaquetaria. Su conocimiento hace posible el desarrollo de moléculas inhibitorias como terapéutica en los procesos trombóticos y tromboembólicos
Asunto(s)
Humanos , Activación Plaquetaria , Anticuerpos Monoclonales/uso terapéutico , Técnicas In Vitro , Receptores de Trombina/efectos de los fármacos , Trombina/fisiología , Trombosis/fisiopatología , Activación Plaquetaria/fisiología , Agregación Plaquetaria , Anticuerpos/uso terapéutico , Plaquetas/efectos de los fármacos , Coagulación Sanguínea/fisiología , Fosfatidilinositoles/metabolismo , Fosfatidilinositoles/fisiología , Fosforilasa Quinasa , Receptores de Trombina/antagonistas & inhibidores , Receptores de Trombina/clasificación , Sistemas de Mensajero Secundario , Trombina/química , Trombosis/tratamiento farmacológico , Trombosis/terapiaRESUMEN
Cuando un agonista se une a su receptor específico sobre la membrana plaquetaria se inician una serie de cambios morfológicosy metabólicos que llevan al cambio de forma, agregación y secreción de contenidos granulares. La trombina, serinoproteasa multifuncional y fuerte agonosta plaquetario, tiene dos tipos de receptores sobre la membrana plaquetaria: de alta y de moderada afinidad. Este último pertenece a la familia de receptores ß2 adrenérgicos que presentan siete dominios de intramembrana, e inician la activación a través de G proteínas específicas. De esta manera se desencadenan diversos pasos metabólicos a través de varias enzimas claves. La actividad de la fosfolipasa Cß (PLCß) origina dos segundos mensajeros: Inositol 3 fosfato (IP3) que promueve la movilización de calcio del sistema tubular denso al citosol y el diacilglicerol (DG) que activa proteína quinasa C (PKC). Si bien la plaqueta no prolifera se han detectado enzimas relacionadas a oncogenes. De esta manera se han estudiado y comprendido nuevos caminos de activación. La familia de la tirosina quinasas, relacionas a la proliferación celular y oncogenes, fosforilan residuos tirosinas; en su mayoría son quinasas del tipo no receptor que se encuentran en el citosol como ser: Scr, Syk y FAK. La fosfolipasa Cy necesita la presencia de RasGAP, Rap 1b para hidrolizar fosfoinosítidos de membrana. La formación de este complejo trimérico se induce por trombina. La fosfoinositol-3-quinasa fosforila la posición 3 del anillo del inositol generando nuevos compuestos. La regulación completa de estos mecanismos de activación llevan a la respuesta hemostática plaquetaria. Su conocimiento hace posible el desarrollo de moléculas inhibitorias como terapéutica en los procesos trombóticos y tromboembólicos (AU)