El papel del AMPc, del estrés del retículo endoplasmático y de las adipocitoquinas en el trasplante hepático

Abstract

In this thesis the role of cyclic AMP , the endoplasmic reticulum stress and adipocytokines such as adiponectin, resistin and visfatin injury in I/R in steatotic liver grafts and non- steatotic undergoing transplantation (TH) was investigated and their involvement in the benefits of the preconditioning (PC). Besides protection mechanisms pharmacological or surgical strategies, as the PC capable of modulating cAMP and adiponectin in both types of grafts were evaluated.

The usefulness of strategies to modulate cAMP in steatotic liver transplantation has not been previously determined. In this thesis the harmful effects of cAMP in steatotic liver grafts are evident and clinical utility of strategies that block the action of cAMP (such as induction of PC or inhibitors of adenylate cyclase), is suggested to protect the grafts steatotic liver injury against I/R associated with the transplant. This protection - mediated nitric oxide reduces oxidative stress, endothelial cell damage and microvascular dysfunction. The benefits of such strategies on energy metabolism in steatotic grafts were independent of nitric oxide. In addition it was shown that TUDCA is able to protect only the steatotic liver grafts by a mechanism independent of endoplasmic reticulum stress. The mechanisms of protection by reducing TUDCA enrolled in PPARγ expression, which in turn activates TLR4 pathway, specifically TRIF pathway for steatotic grafts protect against transplant-associated lesion. Also evidenced for the first time that visfatin is not involved in the vulnerability of steatotic livers against injury by I/R in liver transplantation. It was further demonstrated that steatotic liver grafts are more prone to reduction in adiponectin and resistin when subjected to non- steatotic transplant. The results indicate that adiponectin increases resistin levels and this in turn promotes activation of the PI3K/Akt pathway, then establishing a possible signaling pathway. Treatment with adiponectin or resistin steatotic grafts protected against the vulnerability of the injury induced by I / R whereas it was ineffective in not steatotic grafts.

Pharmacological strategies (cAMP inhibitors, TUDCA, TLR4 agonists, adiponectin and resistin) that are specific to protect steatotic liver grafts undergoing transplantation are described in brief, and the role of the PC is reinforced as a promising surgical strategy can exercise the same protective effects proposed that pharmacological strategies. These findings could contribute to new PC applications in clinical practice of TH.

In terms of clinical application, these therapies might open new avenues for steatotic liver transplantation and improve the initial conditions of donor livers with low steatosis that are available for transplantation. Such therapies could also increase the use of numerous steatotic livers currently discarded for transplantation, thus reducing the risk of death of those patients on liver transplant waiting lists.

La lesión por isquemia-reperfusión (I/R) inherente al trasplante hepático (TH), es la causa principal tanto de mal funcionamiento como del fallo primario del injerto hepático. Y si esto ocurre en hígados sanos, aun son mayores los casos de mal función o fallo primario cuando el injerto es esteatósico, ya que estos hígados toleran peor que los normales la lesión por I/R. De ahí que la esteatósis sea la causa principal del mayor número de órganos considerados no aptos para el trasplante, acentuando así la problemática de la falta de injertos hepáticos para TH. Por ello, es evidente la necesidad de desarrollar estrategias protectoras para minimizar los efectos adversos de la lesión por I/R en hígados esteatósicos. Por otro lado, el precondicionamiento (PC) isquémico basado en la inducción de breves periodos de I/R, reduce la lesión por I/R asociada a TH, pero se desconocen en gran parte sus mecanismos protectores.

En la presente tesis se investigó el papel del AMP cíclico, del estrés del retículo endoplasmático y de las adipocitoquinas tales como la adiponectina, la resistina y la visfatina en la lesión por I/R en injertos hepáticos esteatósicos y no esteatósicos sometidos a TH, así como su implicación en los beneficios del PC. Además se evaluaron los mecanismos de protección de estrategias farmacológicas o quirúrgicas, como el PC capaces de modular el AMPc y la adiponectina en ambos tipos de injertos. Para el desarrollo de la presente tesis, se realizaron modelos de TH singénico y alogénico.

La utilidad de estrategias dirigidas a modular AMPc en el trasplante de hígados esteatósicos no se había determinado previamente. En la presente tesis se evidencian los efectos perjudiciales del AMPc en los injertos hepáticos esteatósicos y se sugiere la utilidad clínica de estrategias que bloquean la acción del AMPc (tales como la inducción del PC o inhibidores de la adenilato ciclasa), para proteger a los injertos hepáticos esteatósicos frente a la lesión por I/R asociada al trasplante. Esta protección-mediada por el oxido nítrico-reduce el estrés oxidativo, el daño celular endotelial y las disfunciones microvasculares. Los beneficios de tales estrategias sobre el metabolismo energético en injertos esteatósicos fueron independientes del oxido nítrico. Además se demostró que el TUDCA es capaz de proteger sólo a los injertos hepáticos esteatósicos mediante un mecanismo independiente del estrés del retículo endoplasmático. Los mecanismos de protección del TUDCA cursan mediante una reducción en la expresión de PPARγ, lo cual a su vez activa la vía del TLR4, específicamente la vía del TRIF para proteger a los injertos esteatósicos frente a la lesión asociada al trasplante. Asimismo se evidencia por primera vez que la visfatina no está implicada en la vulnerabilidad de los hígados esteatósicos frente a la lesión por I/R en el trasplante hepático. Además se demostró que los injertos hepáticos esteatósicos están más predispuestos a una reducción en los niveles de adiponectina y resistina al someterlos a trasplante que los no esteatósicos. Los resultados obtenidos señalan que la adiponectina aumenta los niveles de resistina y esto a su vez favorece la activación de la vía PI3K/Akt, estableciendo entonces una posible vía de señalización. El tratamiento con adiponectina o resistina protegió a los injertos esteatósicos frente a la vulnerabilidad que presentan a la lesión inducida por I/R mientras que fue ineficaz en injertos no esteatósicos.

En resumen se describen estrategias farmacológicas (inhibidores del AMPc, TUDCA, agonistas del TLR4, adiponectina y resistina) que son específicas para proteger a los injertos hepáticos esteatósicos sometidos a trasplante, y se refuerza el papel del PC como una estrategia quirúrgica promisoria que puede ejercer los mismos efectos protectores que las estrategias farmacológicas propuestas. Estos hallazgos podrían contribuir a nuevas aplicaciones del PC en la práctica clínica de los TH.