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UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA DE POSTGRADO PAPEL DE VRAC EN LA ESTEROIDOGENESIS INDUCIDA POR GONADOTROFINA EN CELULAS DE LA GRANULOSA HUMANA PABLO ESTEBAN OLIVERO REBOLLEDO TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR EN CIENCIAS BIOMEDICAS DIRECTOR DE TESIS Prof. Dr. Andrés Stutzin Schottlander Codirector de Tesis Prof. Dr. Luigui Devoto Canessa SANTIAGO - CHILE 2007

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UNIVERSIDAD DE CHILE

FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA DE POSTGRADO

PAPEL DE VRAC EN LA ESTEROIDOGENESIS INDUCIDA POR GONADOTROFINA EN CELULAS DE

LA GRANULOSA HUMANA

PABLO ESTEBAN OLIVERO REBOLLEDO

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR EN CIENCIAS BIOMEDICAS

DIRECTOR DE TESIS

Prof. Dr. Andrés Stutzin Schottlander

Codirector de Tesis Prof. Dr. Luigui Devoto Canessa

SANTIAGO - CHILE 2007

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UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE MEDICINA ESCUELA DE POSTGRADO

INFORME DE APROBACION TESIS DE DOCTORADO EN CIENCIAS BIOMEDICAS

Se informa a la Comisión de Grados Académicos de la Facultad de Medicina, que la Tesis de Doctorado en Ciencias Biomédicas presentada por el candidato

PABLO ESTEBAN OLIVERO REBOLLEDO

ha sido aprobada por la Comisión Informante de Tesis como requisito para optar al Grado de Doctor en Ciencias Biomédicas en Examen de Defensa de Tesis rendido el día 23 de Enero de 2007.

Director: Prof. Dr. Andrés Stutzin Schottlander Laboratorio de Fisiopatología Molecular, ICBM, CEMC, Facultad de Medicina, Universidad de Chile

Codirector: Prof. Dr. Luigi Devoto Canessa Laboratorio de Endocrinología Clínico-Molecular de la Reproducción, CEMC, Universidad de Chile

COMISION INFORMANTE DE TESIS

PROF. DRA. JULIETA GONZALEZ PROF. DR. LUIS VALLADARES PROF. DR. PATRICIO VELEZ PROF. DRA. GLORIA RIQUELME

Presidente Comisión de Examen

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Financiado por: Proyecto FONDAP 15010006, Facultad de Medicina, Universidad de Chile Proyecto MECESUP UVA106, Escuela de Medicina, Universidad de Valparaíso

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I

INDICE GENERAL I

ABREVIATURAS III

INDICE FIGURAS Y TABLAS IV

RESUMEN V

ABSTRACT VI

1. – INTRODUCCION 1

1.1 Células de la granulosa luteinizadas 1 1.2 Transducción de señales y modelo esteroidogénico 3 1.3.- Modulación del potencial de membrana por gonadotrofina 5

1.4.- La esteroidogénesis aguda y la activación de VRAC comparte las vías de señalización. 6

1.5.- El flujo de ión cloruro es necesario para esteroidogénesis 6

2. - HIPOTESIS 8

3. - OBJETIVO GENERAL 8

4.- OBJETIVOS ESPECIFICOS 8

5.- MATERIALES Y METODOS 10

5.1.- Reactivos 10 5.2.- Obtención de las células. 10 5.3.- Cultivo primario de células de la granulosa humanas luteinizadas 10 5.4.- Determinación de progesterona por radioinmunoensayo 10

5.5.- Inmunodetección de proteínas por microscopía de fluorescencia 12 5.6.- Extracción y cuantificación de proteínas totales 12

5.7.- Inmunoblot 12 5.8.- Microscopia de Epifluorescencia en células vivas 13

5.8.1.- Composición de las soluciones 13 5.9.- Mediciones en tiempo real 15

5.9.1.- Potencial de Membrana 14 5.9.2.- Calcio Intracelular 14 5.9.3.- Volumen Celular 16 5.9.4.- Análisis de datos 18 5.9.5.- Análisis estadístico 18 5.9.6.- Tratamiento farmacológico 20

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II

6.- Resultados

6.1- Caracterización del cultivo primario de células de la granulosa humana: Marcadores moleculares de función esteroidogénica y cinética de acumulación de progesterona.

6.2.- La activación de VRAC por hCG es necesaria para la esteroidogénesis

aguda por modulación de la expresión de StAR 6.2.1.- Efecto de omisión de Cl- extracelular sobre la acumulación de

P4 estimulada por hCG 6.2.2.- Anisotonicidad sobre la esteroidogénesis aguda inducida por hCG 6.2.3.- Efecto de inhibidores de canales de Cl- esteroidogénesis aguda

estimulada por hCG y 25OH-colesterol. 6.2.4.- Efecto de DIDS sobre la inmunodetección de StAR.

6.3.- La esteroidogénesis aguda comparte vías de transducción de señales con la regulación del volumen celular

6.3.1.- Efecto de inhibidores de la activación de VRAC y la regulación del volumen celular sobre la esteroidogénesis aguda inducida por hCG.

6.4.- hCG induce despolarización de membrana por salida de Cl- y modula la

señal de calcio intracelular

6.4.1.- Efecto de hCG sobre el potencial de membrana y el volumen celular

6.5.- Efecto de hCG sobre la señal ce calcio intracelular

7. – DISCUSION 8. – MODELO 9. – REFERENCIAS

21

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III

ABREVIATURAS 3β HSD 3β hidroxiesteroide deshidrogenasa

ACTH adrenocorticotropina

cAMP adenosin 3´,5´- monofosfato cíclico

CG celulas de la granulosa

CL cuerpo lúteo

DAG diacilglicerol

DIDS Ácido 4,4'-diisotiocianoestilbeno-2,2'-disulfonico

E2 estradiol

EGF epidermal grow factor

FSH hormona foliculo estimulante

hCG gonadotrofina coriónica humana

LDL low density lipoprotein

LH hormona luteinizante

P4 progesterona

Cit P450scc citocromo P450 side chain cleavege

PKA proteina quinasa A

PKC proteina quinasa C

RLH/hCG receptor de LH y hCG

SCP2 sterol carrier protein 2

SFB suero fetal bovino

SHO sindrome de hiperestimulación ovarica

StAR steroidogenic acute regulator protein

Tx tamoxifeno

Vm potencial de membrana

VRAC volume regulator anion channels

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IV

INDICE DE TABLAS:

Tabla 1: Composición de las soluciones de estimulación. 13

Tabla 2. Composición de soluciones anisotónicas 18

Tabla 3: Anticuerpos e inhibidores 19

Tabla 4: Fluoróforos y sondas 19

Tabla 5: Fármacos 20

INDICE DE FIGURAS

Figura 1 : Formación del cuerpo lúteo. 2

Figura 2 : Vía de síntesis de progesterona. 4

Figura 3 : Medición de potencial de membrana 15

Figura 4 : Medición de volumen celular 17

Figura 5A: Microfotografía de contraste de fase 22

Figura 5B: Marcadores de función esteroidogénica 22

Figura 6 : Cinética de acumulación de progesterona 23

Figura 7 : Cuantificación poblacional de marcadores molecular de función

esteroidogénica: Efecto de hCG e inhibidores de VRAC 23

Figura 8A: Efecto de la reducción del Cl- externo sobre la acumulación de P4 25

Figura 8B: Efecto de anisotonicidad sobre la acumulación de P4 25

Figura 9: Efecto de inhibidores de canales de Cl- sobre la esteroidogénesis

inducida por hCG y 25OH-colesterol 27

Figura 10: La expresión de StAR inducida por hCG es inhibida por DIDS 28

Figura 11: Efecto de inhibidores de activación de VRAC sobre la

esteroidogénesis inducida por hCG 29

Figura 12: Efecto de hCG sobre el curso temporal del potencial de membrana

y el volumen celular. 32

Figura 13: Efecto de inhibidores farmacológicos sobre las respuestas del calcio

intracelular inducidas por hCG 33

Figura 14: Modelo de transducción propuesto 40

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V

Resumen:

La estimulación por LH induce la continuación de la meiosis en el ovocito, cambios

en las propiedades secretoras de las células del cúmulo y la reprogramación de las

células de la granulosa del muro con destino lúteo. Sin embargo, sólo las células de la

granulosa del muro expresan el receptor en el folículo. Entonces, la gonadotropina

activa la reprogramación de las células de la granulosa del muro y a la información

química y eléctrica fluye hacia todo el folículo. La esteroidogénesis es dependiente de

los flujos iónicos de membrana, especialmente, de una salida de cloruro inducida por

hCG similar a las de regulación de volumen. Nuestro objetivo fue determinar el papel

de la salida de cloruro en la esteroidogénesis aguda inducida por hCG en cultivos

primarios de células de la granulosa del muro humana. Resultados: hCG aumenta 2,4

veces la acumulación de progesterona. Las maniobras que favorecen la salida de

cloruro, como la disminución del anión extracelular y la hipotonicidad, aumentan la

acumulación de progesterona. Además, la acumulación de progesterona inducida por

hCG es inhibida por DIDS, tamoxifeno y hipertonicidad. hCG induce activación de

VRAC, y concomitantemente, disminución del volumen celular y despolarización de

membrana. Además, hCG activa oscilaciones del Ca2+ intracelular, dependiente de

actividad PLC, y una tardía entrada de calcio activada por despolarización por salida

de Cl-. La actividad de cPKC es necesaria para la acumulación de progesterona.

Nuestros resultados sugieren que la activación de VRAC es necesaria para la

esteroidogénesis aguda inducida por hCG, a través del control sincrónico de la

expresión y activación de la proteína reguladora de la esteroidogénesis aguda (StAR)

paso limitante de la velocidad de la biosíntesis de esteroides en células de la

granulosa humana en cultivo primario.

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VI

Abstract:

At middle ovary cycle, a peak of gonadotropin induces ovocyte meiosis resumption,

ooforus cumulus expansion and mural granulosa cell reprogramation to a luteal fate.

LH activates mural granulosa cells expression of steroidogenics proteins and

chemical and electrical information flux through tight junction in whole follicle.

Steroidogenesis is dependent on transmembrane ionic fluxes, specifically a

gonadotropin-induced chloride efflux. Our aim was to determine the role of chloride

efflux on the gonadotropin-induced acute steroidogenesis in primary culture of

human mural granulosa cells. Results: hCG increased 2.5-folds P4 accumulation.

Extracellular chloride substitution by non-permeant anions and hypotonicity

increased hCG-induced P4 release. This effect was inhibited by DIDS, tamoxifen and

hypertonicity. Volume-regulated anion channel (VRAC) activation induces a

concomitant cellular shrinkage and membrane depolarization. hCG was found to

trigger PLC-dependent intracellular calcium oscillations and late calcium influx in a

voltage-dependent way. We found that cPKC activity is necessary for acute

progesterone accumulation. Conclusions: In primary cultures of human granulosa

cells, our results suggest that VRAC activation is necessary for hCG-induced

steroidogenesis through a synchronic control of the expression and activation of the

steroidogenic acute regulatory protein (StAR), the rate limiting step of steroids

biosynthesis.

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1

1.- Introducción:

La principal función endocrina del cuerpo lúteo (CL) es la producción de progesterona

(P4) requerimiento fundamental para mantención del embarazo en mamíferos. La

maquinaria esteroidogénica es altamente eficiente ya que el cuerpo lúteo del ovario

humano puede producir hasta 40 mg de P4 diariamente (Christenson and Devoto,

2003;Devoto et al., 2002). El CL se desarrolla principalmente desde la células de la

granulosa (CG) murales del folículo después de la ovulación (Fig 1B). Los sistemas de

regulación de la síntesis de esteroides del cuerpo lúteo son altamente dependientes de la

especie (Niswender et al., 2000;Niswender, 2002).

1.1 Células de la Granulosa Luteinizadas:

En primates, durante la fase folicular del ciclo ovárico las CG no poseen receptores para

LH siendo su principal función endocrina la producción de estrógenos (principalmente

17β-Estradiol, E2) a partir de precursores androgénicos provenientes de las células de la

teca (Modelo de las dos células) (Niswender, 2002). El aumento en la concentración de

FSH y estrógenos durante la fase folicular, induce la expresión del receptor para

hormona luteinizante (RLH) en las células parietales murales del folículo ovulatorio (CG

murales). La fase folicular del ciclo termina con la ovulación producto del aumento en la

secreción hipofisiaria de LH (Fig 1A). La estimulación por LH induce la continuación

de la meiosis en el ovocito, cambios en las propiedades secretoras de las granulosas del

cumulus ooforo y la reprogramación de las células de la granulosa parietales o “del

muro” (en contacto con la membrana basal) induciendo la expresión de proteínas de la

vía esteroidogénica (Fig 1C) (Christenson and Devoto, 2003;Devoto et al., 2002). Sin

embargo, los evidentes cambios funcionales registrados en ovocito y las células del

cúmulo por la estimulación con LH, quedan restringidos a las células de la granulosa del

muro, las únicas que expresan el receptor en el folículo (Peng et al., 1991;Conti et al.,

2006). Variados mecanismos mediadores de la acción de LH han sido propuestos en el

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2

folículo ovulatorio, entre ellos, la capacidad de secretora de factores como EGF (Park et

al., 2004). Alternativamente, las células de la granulosa del muro, las del cúmulo y el

ovocito, están conectadas por uniones estrechas que permiten el flujo de mediadores

intracelulares. La alteración de los flujos iónicos transmembrana afecta a la

esteroidogénesis de las células de la granulosas que están conectadas eléctricamente en

el tejido ovárico in vivo (Fig 1C) (Higuchi et al., 1976;Gore and Behrman, 1984b).

Funcionalmente, las células de la granulosa luteinizadas del muro adquieren la

capacidad de sintetizar hormonas esteroidales, principalmente P4.

Fig. 1: Formación del cuerpo lúteo. El máximo de LH induce la ovulación y el cambio de fase a la mitad del ciclo ovárico (A). La formación del cuerpo lúteo (B) requiere de la reprogramación esteroidogénica de las células de la granulosa del muro las únicas que expresan el receptor la LH en el folículo. La expansión del cumulo ooforo y la continuación de la meiosis del ovocito son fenómenos dependientes de la recepción y la transducción de la señal a partir de las granulosas murales (C) .En este aspecto, se han propuesto señales extracelulares como los productos esteroidales (progesterona) y factores de crecimiento (EGF) e intracelulares como flujos iónicos (Cl- y Ca2+) y moléculas pequeñas como IP3, a través, de uniones estrechas.

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1.2 Transducción de señales y modelo esteroidogénico:

Las hormonas glicoproteicas que estimulan esteroidogénesis en sus tejidos blanco (LH,

GC y ACTH) activan señales intracelulares conservadas en distintas especies de

mamíferos. La gonadotrofina hipofisiaria LH y gonadotrofina coriónica, (GC) se unen al

mismo receptor de siete regiones transmembrana (RLH/GC) en la superficie de las CG

(Amsterdam et al., 2002). La activación RLH/GC estimula la esteroidogénesis por el

acoplamiento a una proteína G trimérica (Gs) que activa la adenilato ciclasa (AC)

produciendo el segundo mensajero adenosin 3´,5´- monofosfato cíclico (AMPc). El

aumento transitorio de AMPc activa a la proteína kinasa dependiente de AMPc (PKA)

(Cooke, 1999). La síntesis de P4 requiere una rápida y constante disponibilidad de

colesterol (molécula precursora de esteroides) en la mitocondria. El colesterol

esterificado, proveniente de lipoproteínas de baja densidad (LDL), se almacena

intracelularmente en gránulos lipídicos en el citosol y es movilizado, hasta la membrana

mitocondrial externa, por proteínas transportadoras de esteroles (steroid carrier protein,

SCP2) a través de modificaciones del citoesqueleto que ocurren en respuestas a la

estimulación hormonal (Christenson and Devoto, 2003). La transferencia de colesterol

desde la membrana externa a la interna de la mitocondria es considerada actualmente la

etapa limitante de la esteroidogénesis. La proteína de respuesta aguda reguladora de la

esteroidogénesis (steroidogenic acute regulador (StAR) forma sitios de contacto entre las

membranas mitocondriales permitiendo la difusión de colesterol a la membrana interna

en un paso activado por fosforilación dependiente de PKA (Arakane et al., 1996;Stocco,

2001).

Una vez en la membrana interna de la mitocondria, el colesterol es convertido en

pregnenolona por la enzima citocromo P450 scc (side chain cleavage). Este complejo

enzimático, orientado hacia la matriz mitocondrial, cataliza la hidroxilación del

colesterol (C20 y C22) y la ruptura de la cadena alifática lateral. La pregnenolona es

sustrato de la enzima citoplasmática 3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa (3β-HSD) que

cataliza la isomerización por deshidrogenación del doble enlace C5-C4 produciendo

progesterona (Stocco, 2001) (Fig. 2). La esteroidogénesis inducida por gonadotropinas

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es dependiente de la síntesis proteica y la señalización hacia el núcleo, que resulta en la

expresión de StAR, es dependiente de la fosforilación de CREB (cAMP response

element-binding) por PKC (Proteina Quinasa C) dependientes de (Diacilglicerol) DAG

(Jo et al., 2005).

Fig 2: Vía de síntesis de progesterona. El paso limitante de la vía es la difusión del colesterol desde la membrana externa a la interna de la mitocondria (Catalizado por StAR). Cit P450scc y 3β-HSD son las dos enzimas iniciales de la vía esteroidogénica y progesterona el primer esteroide de relevancia sistémica.

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1.3.- Modulación del potencial de membrana por gonadotrofina.

Las gonadotrofinas (LH y hCG) y adrenocorticotrofina (ACTH) despolarizan sus tejidos

esteroidogénicos blancos (Células de Leydig, de la granulosa y adrenales) por un

aumento de la conductancia de membrana en distintas especies (Joffre et al.,

1984a;Joffre et al., 1984b;Dupre-Aucouturier et al., 2004).

En células esteroidogénicas en reposo predomina una conductancia de K+ modulada por

potencial y sólo un pequeño componente del total de la corriente de membrana es

atribuida al ión Cl- (Duchatelle and Joffre, 1990). Las gonadotrofinas activan corrientes

de Cl- en un efecto duplicado por análogos del AMPc y reducido por inhibidores de

canales de Cl- derivados del estilbeno (SITS y DIDS) (Ramnath et al., 1997). Sin

embargo, en células esteroidogénicas adrenales de rata, ACTH activa corrientes de Cl-

pero en una vía independiente de AMPc (Chorvatova et al., 1999;Gallo-Payet et al.,

1999).

La despolarización de la membrana inducida por LH/hCG y ACTH puede ser explicada

por la activación de VRAC (Volume-Regulated Anion Channels) (Noulin and Joffre,

1993;Chiang et al., 1997;Panesar, 1999). La despolarización de membrana de las células

de la granulosa podría ser uno de los eventos primarios de la vía de activación de la

respuesta esteroidogénica permitiendo la activación de canales de Ca2+ sensibles a

potencial (Agoston et al., 2004) y como consecuencia canales iónicos activados por Ca2+

(Qin et al., 2000;Kunz et al., 2002).

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1.4.- La esteroidogénesis aguda y la activación de VRAC comparten las mismas vías de

señalización.

Las corrientes de cloruro activadas por trofinas y las activadas por hipotonicidad

(VRAC) son análogas en cuanto a sus cinéticas de activación y su débil rectificación

hacia fuera (Dupre-Aucouturier et al., 2004). Debido al paralelo entre sus características

biofísicas y farmacológicas se ha relacionado directamente la esteroidogénesis con la

activación de VRAC. Sin embargo la despolarización de la membrana producto de la

salida de Cl- activada por hipotonicidad no es condición suficiente para activar la

síntesis de esteroides en células de corteza adrenal (Valverde et al., 1999).

La activación de las PKC a través de la actividad de PLC es fundamental para la

activación de VRAC y la regulación del volumen celular (Varela et al., 2004;Hermoso et

al., 2004). Se ha demostrado que los efectos despolarizantes de LH median la activación

de PKA y PKC en células esteroidogenicas ovinas (Mattioli et al., 1996). Entonces, la

vía esteroidogénica clásica es controlada por PKA por fosforilación de StAR, mientras

que la vía de las PKC participa en la señalización hacia el núcleo para el aumento de la

expresión de la proteína StAR (Jo et al., 2005).

1.5.- El Flujo de ion cloruro es necesario para esteroidogénesis.

Diversos inhibidores de canales de Cl- reducen la síntesis de esteroides activada por

gonadotrofinas en células esteroidogénicas (Mattioli et al., 1996;Choi and Cooke, 1990),

sin embargo, la regulación del anión sobre el proceso es aun desconocida. La

concentración de Cl- intracelular puede modular la disociación de la subunidad alpha de

la proteína heterotrimérica Gs (Toyoshige et al., 1996). Además, inhibidores

farmacológicos de canales de Cl- (DPC, DIDS) aumentan el anión intracelular (Scheide

and Zadunaisky, 1988), así, cambios en la disponibilidad de Cl- intracelular como

resultado de la salida inducida por hCG, pueden ser relevantes en la esteroidogénesis

aguda. Modificaciones en el Cl- interno pueden modular la disponibilidad de Ca2+

intracelular requerido para la vía de síntesis de esteroides (Niswender et al.,

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2000;Ramnath et al., 1997). Existen evidencias de que la salida de Cl- modifica la

proteína StAR regulando así el paso limitante de la velocidad de la vía de síntesis de

esteroides en células transformadas derivadas de Leydig (Ramnath et al., 1997).

La salida de Cl- es fundamental para el movimiento vectorial de fluidos en los epitelios

(Liedtke, 1989). Entonces, salida excesiva de Cl- estimulada por gonadotrofina podría

causar efectos en el control de fluidos de relevancia fisiopatológica, por ejemplo, en el

síndrome hiperestímulación ovárica (SHO) o incluso en el embarazo. El SHO se

caracteriza por perturbaciones en los fluidos que son atribuidas a la administración

exógena de gonadotrofinas en los procedimientos de fertilización in vitro (Panesar,

1999).

Se ha descrito la regulación de canales iónicos por efectos no genómicos de hormonas

esteroidales y fármacos antiestrógenos (Asem et al., 2002). El 17β estradiol, y no 17α

estradiol, inhibe al maxi canal de Cl- de placenta humana (Henriquez and Riquelme,

2003) el principal tejido esteroidogénico durante el embarazo en mamíferos.

Tamoxifeno, un antiestrogeno, es un eficiente bloqueador de canales de Cl- activados

por cambio de volumen celular en epitelios (Zhang et al., 1994).

La participación de los canales de Cl- en la transducción de señales de la vía

esteroidogénica, junto, a la modulación de los mecanismos de regulación del volumen

celular por gonadotrofina por los productos esteroidales de la misma vía, proponen una

regulación local o autocrina de la función de las células de la granulosa humana.

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2.- Hipótesis.

En células de la granulosa del ovario humano:

“La salida del ion Cl- mediada por VRAC es condición necesaria para la acumulación de

progesterona y participa en la vía de señalización que modula la expresión de StAR en la

esteroidogénesis aguda inducida por gonadotropina”

3.- Objetivo General.

Determinar la participación de VRAC en el acoplamiento estímulo-respuesta hCG-P4 en

células de la granulosa humana

4.- Objetivos específicos.

1.- Caracterización del cultivo primario de células de la granulosa humana luteinizadas.

a.- Marcadores moleculares de función esteroidogénica

b.- Cinética de acumulación de P4 inducida por hCG

2.- Evaluar el efecto del reemplazo de Cl- extracelular e inhibidores de VRAC sobre la

esteroidogénesis aguda estimulada por hCG en células de la granulosa humana.

a.- Reemplazo de Cl- extracelular por un anión no permeante

b.- Determinar el efecto de inhibidores de canales de Cl- sobre la esteroidogénesis aguda

inducida por hCG o 25OH-colesterol

c.- Registrar el efecto de 17α y 17β estradiol sobre la esteroidogénesis aguda

inducida por hCG.

d.- Determinar el efecto de hCG y los inhibidores de VRAC sobre la proteína StAR.

3.- Caracterizar el efecto de hCG sobre el potencial de membrana y el volumen celular de

células de la granulosa humana en cultivo primario.

a.- Caracterizar el efecto de hCG sobre el potencial de membrana y el volumen celular.

b.- Determinar el efecto de Inhibidores de canales de Cl- sobre el cambio en Vm y el

volumen celular inducido por hCG.

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4.-Evaluar el entrecruzamiento de las señales de transducción de la esteroidogénesis aguda

respecto a la activación de VRAC.

a.- Determinar el efecto de anisotonicidad sobre la acumulación de P4 estimulada por

hCG.

b.- Evaluar farmacológicamente la participación de la vía de las PKC sobre la

acumulación de P4 estimulada por hCG.

c.- Registrar el efecto de inhibidores de VRAC sobre la señalización por Ca2+ inducido

por hCG.

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5.- Materiales y Método.

5.1.- Reactivos:

Todos los reactivos usados fueron de pureza analítica.

Reactivos Sigma (St. Louis, USA.): DMEM (medio de cultivo), Suero fetal de bovino

(SFB), Penicilina, Estreptomicina, Tween-20.

Reactivos Merck (Darmstadt, Alemania.): Sales, Ácidos, solventes Orgánicos e

Inorgánicos.

5.2.- Obtención de las células.

Los cultivos primarios de células de la granulosa humana luteinizadas fueron obtenidos

de folículos preovulatorios de mujeres participantes de los ciclos del programa de

Fertilización in vitro (FIV) del Instituto de Investigaciones Materno Infantil de la

Universidad de Chile.

5.3.- Cultivo primario de células de la granulosa humanas luteinizadas

Las células de la granulosa luteinizadas se siembran en placas de cultivo sobre

cubreobjetos de 25mm con matriz de gelatina 1% y se incuban a 37ºC en una atmósfera

húmeda con 5% de CO2/O2. El medio de crecimiento fue Eagle modificado DMEM/F-12

suplementado con 10% suero fetal bovino (SFB), 50 unidades/ml penicilina y

estreptomicina, insulina 20nM, selenio 20nM y apo-transferrina 20nM). Las células son

privadas de suero 24h antes de los experimentos.

5.4.- Determinación de progesterona por radioinmunoensayo.

Cada muestra se procesó en duplicado. En la extracción de P4 se utilizó 50µL de medio

y éter etílico. El trazador utilizado fue [1, 2, 6, 7-3H] progesterona (104 cpm; actividad

específica 50 Ci/mM) y con el anticuerpo anti-11-β-hidroxiprogesterona hemisuccinato-

HSA diluido 1:1500. La separación del complejo hormona unida/libre se realizó con

carbón-dextran 250 mg/100mL de tampón gelatina-fosfato (GPB) y centrifugando a

3000 rpm por 15 min a 4 ºC . La medición de la radioactividad se llevó a cabo en un

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contador de centelleo beta (Nuclear Searle Delta 300) con una eficiencia de 65% para

tritio. La especificidad del anticuerpo anti-P4 es de 100% para progesterona, 0,8% para

pregnelonona y <0,01% para otros esteroides. La sensibilidad del ensayo fue de 50

pg/tubo, el coeficiente de variación intraensayo e interensayo fue de 3,8% y 3.6%

respectivamente, y el porcentaje de recuperación entre 90%. Se evaluó la acumulación

de progesterona en el medio y fue normalizada a la medición del esteroide antes del

estimulo en cada experimento (P4/P4 basal).

5.5.- Inmunodetección de proteínas por microscopía de fluorescencia

Se estudió la expresión de StAR y RLH en la población celular mediante

inmunodetección por microscopía de fluorescencia indirecta. Se sembraron 50x103

células en pocillos de 200 mm2 sobre cubreobjetos de 12 mm. Las células fueron fijadas

con paraformaldehído 4% por 30 min y permeabilizadas con una solución de Tritón X-

100 0.3% en frio. El bloqueo se realizó con BSA 5% a temperatura ambiente por 1h.

Una mezcla de los anticuerpos primarios policlonales para StAR y RLH (Tabla 3)

diluidos en BSA 1% se incubó toda la noche a 4ºC. Luego de los lavados con PBS se

incubaron las muestras con una mezcla de anticuerpos secundarios anti-IgG de conejo

Alexa 633 (Molecular Probes ) y anti-IgG de cabra conjugado a FITC (Sigma) a 4ºC

toda la noche. Una vez lavada la marca no específica, se incuba con una solución de

DAPI 100μM por 10 min a temperatura ambiente. El montaje sobre portaobjetos fue con

medio Dako. Se contaron 100 células en 5 campos por experimento. Los núcleos azules

corresponden al número total de células del campo.

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5.6.- Extracción y cuantificación de proteínas totales

Para estudiar los niveles de expresión de StAR y RLH se cuantificó por western blot a

partir de extractos de proteínas totales. Se sembraron 3x105 células placas de 6 pocillos

recolectando en tampón de lisis (sucrosa 0.25M, Tris-HCl 10mM, EDTA 10mM,

aprotinina 10 ug/mL y Triton X100 1%) pH 7.4 en presencia de una mezcla de

inhibidores de fosfatasas y proteasas (Tabla 3). Los lisados se centrifugaron a 15000 x g

por 5 min a 4ºC y la pella se homogeneizó por fraccionamiento sónico. La carga del

inmunoblot se normalizó por la concentración de proteínas determinada por el método

de Bradford (Bradford, 1976)

5.7.- Inmunoblot

Los homogenatos de proteínas se resolvieron por electroforesis en un gel de

poliacrilamida (Towbin et al., 1979) al 12% en condiciones denaturantes (SDS) y se

transfirieron posteriormente a membranas de PVDV (Hybridon, Millipore Corp.,

Bedford, MA). La unión no específica fue bloqueada con solución de bloqueo (leche

descremada al 5% en TBS-T [Tris 20 mM, pH 7,4, NaCl 137 mM, Tween–20 0,2 %])

por 1 h a temperatura ambiente. Los anticuerpos primarios (tabla 2) se diluyeron en

solución de bloqueo, incubando las membranas toda la noche a 4ºC lavando el exceso de

anticuerpo con TBS-T. Luego las membranas se incubaron con un anticuerpo anti-IgG

de conejo conjugado con FITC (Tabla 3) diluido en solución de bloqueo durante 1 h a

temperatura ambiente. Luego de remover el exceso del anticuerpo secundario, las

membranas se incubaron con un anticuerpo terciario anti-FITC acoplado a fosfatasa

alcalina. Las señal fue revelada con ECF western blotting kit (Amersham Bioscience,

Sunnyvale, CA, USA) cuantificando con un Typhoon 9200(Amersham Bioscience,

Sunnyvale, CA, USA), utilizando ImageQuant 5.2 software (Molecular Dynamics, Inc,

Sunnyvale, CA, USA).

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5.8.- Microscopia de Epifluorescencia en células vivas.

Las células de la granulosa se sembraron en cubreobjetos de 25mm de diámetro sobre

una matriz de gelatina al 1%. Los experimentos se realizaron a temperatura ambiente

(25±2 ºC) y en tiempo real con modificaciones de los protocolos referenciados. Los

cubreobjetos se montan en una cámara de perfusión sobre un microscopio confocal

invertido Zeiss LSM Axiovert 135 (Carl Zeiss, AG, Alemania). El objetivo utilizado fue

40X inmersión en aceite y apertura numérica 1.3 (NA). El pinhole fue ajustado para

obtener secciones de no más de 5 μm. Los datos de excitación y filtros de emisión se

comunican en la tabla 4.

5.8.1.- Composición de las soluciones.

La siguiente tabla (Tabla 1) muestra la composición de las soluciones que fueron

ajustadas a pH 7,4 con Tris 1M, confirmando la osmolaridad por disminución del punto

de fusión medido en Micro-osmómetro Advanced instrument, INC (Modelo 3MO plus).

Tabla 1: Soluciones

Solución Control Solución bajo Cl- Solución

hiposmòtica

Solución

hiperosmòtica

NaCl 100 10 100 100

Glutamato de Na 0 90 0 0

KCl 5 5 5 5

MgCl2 0,5 0,5 0,5 0,5

CaCl2 2 2 2 2

Sorbitol 70 70 0 170

Hepes ácido 10 10 10 10

Osmolaridad 300 mOsm 300 mOsm 210 mOsm 400 mOsm

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5.9.- Mediciones en tiempo real:

5.9.1.- Potencial de Membrana.

Cambios en el potencial de membrana fueron registrado con la sonda aniónica

fluorescente bis-oxonol (Molecular Probes, Eugene, Ore, USA). La sonda se comporta

según Nerst e incrementa su concentración intracelular con la despolarización (1% por

1mV). La carga negativa de la molécula previene su acumulación en la mitocondria. Bis-

oxonol tiene distribución citosólica y los cambios de fluorescencia son función del

potencial de membrana (Mohr and Fewtrell, 1987;Parks et al., 2006) (Fig. 3). Las

células fueron cargadas con 10 nM de bis-oxonol por 30 min. Además, bis-oxonol 10

nM es agregado a todas las soluciones prefundidas permitiendo el flujo de la sonda para

alcanzar cada nuevo equilibrio. Las imágenes adquiridas en 1 segundo fueron capturadas

en intervalos de 10 segundos. Ft es la razón de fluorescencia a tiempo t y F0 es el

promedio de la fluorescencia de los 10 min previos al estimulo.

5.9.2.- Calcio Intracelular.

Variaciones en la concentración de calcio intracelular fueron medidas por

microfluorometria confocal razonométrica de doble longitud de onda, usando 2 sondas

sensibles a calcio fluo-3 y fura-red que aumenta y disminuye su fluorescencia de

emisión respectivamente (Roe et al., 2001). La razón (F) fluo-3/fura-red es función de la

concentración de Ca2+ intracelular y no es afectada por cambios en la concentración de

la sonda debido a cambios en el volumen celular. Las células de la granulosa fueron

cargadas por 30 min con 5μM fluo-3 AM y 15 μM fura-red AM (Molecular Probes,

Eugene, Ore, USA) disueltas en solución control suplementada con 10 mM glucosa. Las

imágenes fueron capturadas cada 5 segundos con 1 segundo de duración. Se

seleccionaron todas las células visibles en el campo, generalmente entre 20-30. Ft es la

razón de fluorescencia a tiempo t y F0 es el promedio de la razón de fluorescencia de los

5 min previos al estimulo (Walczysko et al., 2000).

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Fig 3.- Medición de potencial de membrana y volumen celular. Calibración de la técnica: A.-Células de la granulosa luteinizadas son cargadas con calceina-AM (5 mM) y equilibradas con 10 nM de oxonol por 30 min a 37ºC. La serie de la izquierda muestra el aumento de la fluorescencia de bis oxonol respecto al aumento del potasio en la solución isotónica extracelular (300 mOsM). B.- Grafica del curso temporal del aumento de fluorescencia de bis-oxonol (ο) y no de calceina (◊) inducido por aumento de K+ externo. C.- El aumento de la fluorescencia de bis-oxonol es lineal hasta 30 mM de K+ externo (1% / mV).

mM K+ extracelular

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Ft/F

o (B

is-o

xono

l/Cal

cein

a)

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

Tiempo (min)

0 5 10 15 20

F o/Ft (

Bis-

Oxo

nol)

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

Fo /F

t (Calceina)

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.55 15 20 30 40 50 mM K+

ext

B

A

C

[ ]9933.0

012.096.0

2 =

+= +

R

KFoFt

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5.9.3.- Volumen Celular.

Se midieron los cambios de volumen celular con un marcador fluorescente. Esto se basa

en la proporcionalidad que existe entre la fluorescencia del marcador con su

concentración relacionando la intensidad de fluorescencia de modo inverso al volumen

celular. Utilizamos un fluoróforo inerte supravital “calceína” (Molecular Probes, OR

USA) en su forma AM (5 μM) que se excita a 448 nm y emite a una longitud de onda de

515 nm (Altamirano et al., 1998b). Las células se perfundieron con una solución isotónica

a temperatura ambiente a pH 7,4 utilizando una bomba peristaltica. Se registran

imágenes a intervalos de 10 s midiendo la fluorescencia en un área de ~10 μm2 al centro

de cada célula cargada con calceína-AM. Los datos obtenidos se corrigieron por el

decaimiento de fluorescencia independiente del volumen celular (bleaching) fue

corregido ajustando la señal basal a una línea recta. El resultado de esta corrección (F0)

fue dividido por los datos experimentales obtenidos en el tiempo (Ft) punto a punto y se

expresaron como F0/Ft razón de fluorescencia. La razón de fluorescencia no es

completamente equivalente a la razón de volumen y fue necesario corregir esta

diferencia a partir de una curva de calibración (Altamirano et al., 1998a). Para ello se

midieron los cambios de F0/Ft en respuesta a breves exposiciones a soluciones

anisotónicas (hipotónica al 15% y 30% e hipertónica al 15% y 30%). La composición de

las soluciones se encuentra en la tabla 2.

Se graficó el F0/Ft medido cuando el cambio de volumen llega al equilibrio para cada

solución anisotónica respecto a su razón de osmolariades (Osm0/Osmt). Los parámetros

lineales de cada curva Ft/F0 v/s Osm0/Osmt son utilizados en la transformación de la

razón de cambio de florescencia a volumen (Vt/V0). Donde el intercepto Fbkg representa

la fluorescencia máxima celular cuando Osmt → ∞. F0 es la fluorescencia desde la

región medida de una célula sometida a una solución isotónica con una osmolaridad de

Osm0 y Ft es la fluorescencia de la misma región de la célula en una solución de

osmolaridad Osmt (Hermoso et al., 2004) (Fig. 4).

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C.- Esquema representativo del cambio de volumen medido en células cargadas con calceina.A) Se representa una célula en una solución isosmótica manteniendo su volumen constante y registrando la intensidad de fluorescencia en el tiempo. B) Representa el aumento de volumen de la célula en una solución hiposmótica y la disminución de la intensidad de fluorescencia

OSM0/OSMt

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4

F t/F

o C

alce

ina

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

Fbk

Fig 4.- Curva de calibración de calceina:A.- Cambio de fluorescencia de calceina respecto a al cambio de osmolaridad del medio normalizado a la solución control (300 mOsM). B.- (1) Relación inversa entre el cambio de osmolaridad y el volumen celular. (2) Función lineal entre el cambio de fluorescencia el cambio de la osmolaridad. (3) Relación entre el cambio de fluorescencia y el cambio del volumen celular.

A

C

(1)

(2)

(2)

9943,0

44,056,0

2 =

+=

R

OsmOsm

FF

t

o

t

o

m

FFF

VV

FOsmOsmm

FF

VV

OsmOsm

bkt

o

t

o

bkt

o

t

o

t

t

o

−=

+=

=

)3(

)2(

)1(0

B

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5.9.4.- Análisis de datos:

Los datos de imágenes fueron adquiridos con el software del fabricante (Carl Zeiss LSM

Laser Scanning System PASCAL 5) y luego se procesaron con Imagen 1.37c (NIH,

USA) en Java 1.5.0_06. El análisis numérico se realizó con Sigma Plot 10 (Jandel, Corp.

California, USA.).

5.9.5.- Análisis estadístico:

Para analizar de los resultados fue utilizado Statgraphics Plus, version 5.0 (Manugistics,

Inc. Rockville, USA). Prueba t para muestras dependientes: Se utilizó para comparar

las medias de un mismo grupo pre y post tratamiento con respecto a su control. Análisis

de varianza: Se utilizó para verificar si existen diferencias significativas entre las medias

de los diferentes tratamientos farmacológicos y su homogeneidad. Además, fue utilizado

un procedimiento de comparación múltiple basado en Fisher al 95% de confianza.

Isotónica Hipotónica

30%

Hipotónica

15%

Hipertónica

15%

Hipertónica

30%

NaCl 100 100 100 100 100

KCl 5 5 5 5 5

MgCl2 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

CaCl2 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3

HEPES 10 10 10 10 10

Sorbitol 90 0 45 135 180

Osmolaridad 299 ±2 202 ± 3 247 ± 3 341 ± 4 394 ± 3

Tabla 2: Composición de soluciones anisotónicas (pH 7,4) para la construcción de una curva de calibración F0/Ft vs Osm0/OsMt. La osmolaridad de las soluciones se determinó con un Micro-Osmometro modelo 2MO (Advanded Instrument INC).

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Tabla 3: Inhibidores y anticuerpos

Inhibidores:

Inhibidores de proteasas Inhibidores de fosfatasas

Leupeptina 50 μg/ml NaF 500μg/ml

Pepstatina 500 μg/ml Na3VO4 40μg/ml

Benzamidina 1 mg/ml Na4P2O7 40μg/ml

PMSF 500 μg/ml

Anticuerpos:

Anticuerpos (primarios) Huésped Fuente Dilución

Anti–StAR Conejo (Kohen et al., 2003) 1/2000

Anti – RLH Cabra Santa Cruz 1/400

Anticuerpos (secundarios) Fuente Dilución

Anti – IgG Conejo Alexa 633 Molecular Probes 1/500

Anti – IgG Cabra FITC Molecular Probes 1/500

Tabla 4: Fluoróforos y sonda

Láser de excitación y filtro de emisión utilizado para la detección de los fluoróforos por

microscopía confocal

Fluoróforo Excitación (nm) Filtro

Bis-oxonol 515 LP 615

fura-red 488 LP 615

fluo-3 488 BP 515-565

Calceina 488 BP 515-565

alexa 488 488 BP 515-565

alexa 633 595 LP 615

BP= “Band pass filter”

LP= “Long pass filter”

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5.9.6.- Tratamiento farmacológico:

Las células de la granulosa se incubaron a 37ºC y 5% de CO2 en presencia y ausencia de

hCG con cada agente farmacológico, diluidos en DMSO o EtOH por 2 hrs. El DMSO

no supera el 0,1% en el medio de cultivo, manteniéndose la concentración constante del

solvente en cada experimento control.

Tabla 5: Fármacos

Fármaco

Uso

Dosis

Referencia

DIDS Inhibidor de canales de Cl- 100 μM (Choi and Cooke, 1990)

Tamoxifeno (Tx) Inhibidor de VRAC 10 μM (Nilius and Droogmans, 2003)

17βE2 Inhibidor de Maxi canal de Cl- 5 μM (Henriquez and Riquelme, 2003)

17αE2 Inactivo sobre Maxi canal de Cl- 5 μM (Henriquez and Riquelme, 2003)

U 73122 Inhibidor de PLC 1 μM (Varela et al., 2004)

U 73433 Análogo inactivo 1 μM (Varela et al., 2004)

25OH Colesterol Esteroidogénesis indep de StAR 10 μM (Izem and Morton, 2001)

Gö 6976 Inhibidor de PKC convencionales 10 μM (Hermoso et al., 2004)

Rotlerina Inhibidor de PKC noveles 10 μM (Hermoso et al., 2004)

Cicloheximida Inhibidor de síntesis proteica 10 μM (Cooke et al., 1999)

Gd3+ Inhibidor de Maxi canal de Cl- 100 μM (Okada et al., 2004)

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6.- Resultados

6.1- Caracterización del cultivo primario de células de la granulosa humana:

Marcadores moleculares de función esteroidogénica y cinética de acumulación de

progesterona.

Las células de la granulosa luteinizadas sobreviven entre 10 y 12 días después del

procedimiento quirúrgico de extracción. Todos los experimentos fueron realizados ente el

día 3 y 7 de cultivo después del aislamiento (Kohen et al., 2003). Las células de cultivo son

cuboides de 25 μm de diámetro y presentan gran cantidad de gotas de colesterol intracelular

(Fig. 5A). Por inmunofuorescencia determinamos la población del cultivo que presentan

características moleculares de función esteroidogénica marcando StAR (steroidogenic acute

regulator protein) y receptor de hormona luteinizante (RLH). El numero total de células en

el campo se obtuvo por la tinción nuclear con DAPI (Fig. 5B). En condiciones control (entre

el día 3-6 de cultivo y 24 horas privadas de suero) mas del 90% de las células son reactivas

para (RLH) indicando que nuestro cultivo esta altamente enriquecido en células de la

granulosa murales (Peng et al., 1991) (Fig. 7). Simultáneamente, el 50% de las células son

reactivas a StAR y tienen una alta capacidad basal de producir progesterona (24±8.5 ng de

progesterona x 50.000 células vivas). Las células en cultivo fueron estimuladas con hCG

(10 UI/ml) y se registró la acumulación de progesterona en el medio de cultivo a distintos

tiempos en presencia y ausencia del inhibidor de la síntesis proteica cicloheximida. La

cinética sigmoidal de acumulación satura a las 2 hrs de estimulo continuo en 2.5 veces el

basal (62.7±12.7 ng de progesterona x 50.000 células vivas). La acumulación de P4 inducida

por hCG requiere síntesis de nuevas proteínas (Fig. 6). Todos los experimentos de

acumulación de progesterona fueron realizados a las 2 horas de estimulación continua por

hCG 10UI/ml. Después de 2 horas de estimulación con hCG la población de células que

expresa StAR aumenta a mas de 90% en un efecto inhibido por inhibidor general de canales

de Cl- (DIDS) y por un inhibidor de VRAC (Tx). La población de células que expresa RLH

no fue afectada por hCG ni por los tratamientos farmacológicos (Fig. 7).

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Fig: 5A.- Microfotografía de contraste de fase de células de la granulosa luteinizadas: Se observa gran cantidad de “gránulos” que corresponden a gotas de colesterol esterificado. Las células de la granulosa miden más de 25 μM de diámetro, las flechas blancas muestran eritrocitos residuales. Las respuestas a gonadotrofina son más reproducibles a mayor confluencia.

A.-

B.-

Fig 5B.- Marcadores de función esteroidogénica en células de la granulosa luteinizadas:Inmunofluorescencia de marca múltiple, StAR (Alexa 633 en rojo), Receptor de hormona luteinizante (RLH- FITC en verde). El número total de células se obtiene marcando los núcleos con DAPI (azul). Control de especificidad de inmunoreactividad en células Hela.

20 μm

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23

Con

trol

n>5 (30 celulas c/u)7 pacienteshCG = 10UI/ml (2 hrs)

nº re

activ

as/ n

º tot

al d

e cè

lula

s

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

hCG

DID

S Tx

Con

trol

hCG

DID

S Tx

StAR RLH

*

** **

Fig 7.- Cuantificación poblacional de marcadores molecular de función esteroidogénica: Efecto de hCG e inhibidores de VRAC. Más del 90% de las células en cultivo expresan RLH. En condiciones control (sin estimulo), el 45% de las células del cultivo expresan StAR. El estimulo con hCG aumenta la población que expresan StAR. El efecto de hCG sobre la expresión de StAR es inhibido por DIDS y tamoxifeno. El estímulo o los tratamientos no afectan al número de células que expresan RLH. (Xm ± ES, *p<0.05 en n>5).

Tiempo (hrs)

P 4/P

4 t=

0 (a

cum

ulac

iòn)

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Velocidad de acumulacion

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

(57)(4)

(6)

(12) (52)(9) (6) (4)

hCG (10UI/ml)

0 1 2 4 12 24

62.7±12.7 ng/ 50.000 células vivas

24.3±8.5 ng/ 50.000 células vivas

Cicloheximida(3) (3)

(3) (3)

(5)

Fig 6.- Cinética de acumulación de progesterona. Curso temporal de acumulación de progesterona en el medio inducido por una dosis continua de hCG (10UI/ml). Los círculos llenos muestran una cinética sigmoidal (r = 0.997) de acumulación inducida por hCG. Los círculos vacíos indican la estimulación en presencia del inhibidor de la síntesis proteica cicloheximida (10 μM). La línea segmentada representa la velocidad de acumulación (dacumulación / dt) que tiene un máximo cercano a la hora de estimulo. Cada punto representa la progesterona acumulada normalizada al basal t=0, (Xm ± ES y (n)).

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24

6.2.- La activación de VRAC por hCG es necesaria para la esteroidogénesis aguda por

modulación de la expresión de StAR

6.2.1.- Efecto de omisión de Cl- extracelular sobre la acumulación de P4 estimulada por

hCG.

Las células de la granulosa murales fueron estimuladas con hCG en una solución control

con 110 mM Cl- extracelular y en una solución de bajo Cl- con 20mM Cl- extracelular

en presencia y ausencia del inhibidor de canales de Cl- (DIDS). La disminución

isosmótica del Cl- extracelular se realizó por sustitución equimolar de NaCl por

gluconato o glutamato de sodio (Tabla 1). hCG aumenta la P4 acumulada 2,5 veces el

control a las 2 horas de estimulo continuo en un proceso inhibido por un inhibidor

general de canales de cloruro, DIDS. La omisión del ion Cl- extracelular potencia la

acumulación de P4 inducida por la misma dosis de hCG (Fig. 8A).

6.2.2.- Efecto de anisotonicidad sobre la acumulación de P4 inducida por hCG.

Las células de la granulosa murales fueron estimuladas con hCG y/o tratadas con DIDS

en soluciones anisosmóticas (Tabla 2). En condiciones isosmoticas (300 mOsm), hCG

aumenta 2.5 veces la acumulación de P4. Si la estimulación del cultivo se realiza en una

solución 33% hiposmotica (200 mOsm) aumenta significativamente la acumulación de

P4 con la misma dosis de hCG. La esteroidogénesis inducida por hCG es inhibida en una

solución de estimulación hiperosmotica (400 mOsm). La esteroidogénesis inducida por

hCG es totalmente inhibida por DIDS de forma independiente de la osmolaridad del

medio (Fig 8B).

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25

C

P 4/P4 c

ontro

l

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

hCGDIDS

hCG hCGDIDS

*

**

***

Hipo 33% ISO Hiper 33%

1x105 celulas (5 mujeres)hCG 10UI/ml Δt= 2hn>4

ChCG hCGDIDS

hCGC

Fig 8.- La salida de Cl- (VRAC) inducida por hCG es necesaria para la esteroidogénesis aguda. (A) La reducción del Cl- extracelular aumenta la acumulación de P4 estimulada por hCG en un efecto inhibido por el inhibidor general de canales de Cl-, DIDS. (B) Hipotonicidad aumenta e hipertonicidad disminuye la acumulación de progesterona inducida por hCG. El efecto de la anisotonicidad extracelular en inhibido por DIDS y tamoxifeno (inhibidor de VRAC). Cada barra representa la progesterona acumulada a las 2 horas de estimulación normalizada al basal t=0, (Xm ± ES, **, *p<0.05 en n>6).

P 4/P4 c

ontro

l

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

C hCG hCGDIDS

C hCG hCGDIDS

*

**

110 mM Cl- externo 20 mM Cl- externo

1x105 celulas (3 mujeres)hCG 10UI/ml Δt= 2hn>4

A

B

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26

6.2.3.- Efecto de inhibidores de canales de Cl- sobre la acumulación de P4 estimulada

por hCG y 25OH-colesterol.

Las células de la granulosa luteinizadas fueron estimuladas con hCG o 25OH-colesterol en

presencia y ausencia de inhibidores farmacológicos de canales de Cl-. Utilizamos DIDS

como inhibidor general, tamoxifeno (Tx) como inhibidor de VRAC y la inhibición estero-

especifica de 17β estradiol (E2) sobre el Maxi canal de Cl- (Tabla 5). Los inhibidores de

canales de Cl- no afectan a la acumulación de P4 basal, sin embargo, inhiben la

esteroidogénesis inducida por hCG. (17α-E2 no tiene efecto) (Fig 9A). Para dividir la vía de

transducción de señales de la esteroidogénesis aguda en el paso limitante de la velocidad

del proceso, utilizamos 25OH-colesterol que produce P4 independiente de StAR (Tabla

5). Los inhibidores de canales de Cl-, DIDS, Tx y 17β-E2 no afectan a la acumulación de

P4 inducida por 25OH-colesterol.

6.2.4.- Efecto de DIDS sobre la inmunodetección de StAR.

400.000 células de la granulosa luteinizadas de 3 pacientes distintas fueron estimuladas

con hCG 10UI/ml y el homogenato del lisado total analizado por SDS-PAGE. La

estimulación con hCG induce un aumento significativo de la inmunoreactividad de StAR

normalizado por la señal de actina. El efecto de la gonadotropina es inhibido por DIDS y

el fármaco no afecta a la inmunodetección de StAR basal (Fig 10).

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27

Control

P 4/P4 c

ontro

l

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

hCG DIDS βE2 Tx DIDS βE2Tx αE2

hCG

1x105 ceulas (7 mujeres)hCG 10 UI/ml Δt= 2 hrsDIDS = 500μM Tx = 10 μMα-βE2 = 5 μMn > 6

** **

*

*

Fig 9: Efecto de inhibidores de canales de Cl- sobre la esteroidogénesis inducida por hCG y 25OH-colesterol. (A) La acumulación de P4 inducida por hCG fue inhibida por 17β-E2 y no 17α-E2 (Maxi canal de Cl-), tamoxifeno (VRAC) y DIDS.Sin embargo, la acumulación de P4 inducida 25OH-colesterol (B) NO fue inhibida por los mismos tratamientos. Cada barra representa la progesterona acumulada a las2 horas de estimulación normalizada al basal t=0, (Xm ± ES, **, *p<0.05 en n>6).

Control

P 4/P

4 co

ntro

l

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

25OH-CholDIDS Tx βE2 hCG

*

**

*

*

1x105 celulas (6 mujeres)hCG 10 UI/ml Δt= 2 hrsDIDS = 500μM Tx = 10 μMβE2 = 5 μMn > 6

A

B

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Fig 10.- La expresión aguda de StAR inducida por hCG es inhibida por DIDS. A.-Comparación semicuantitativa de la densitometría de la señal de StAR/actina de los análisis por western blot (representativo en panel B). 10 μg de proteínas totales fueron cargados por carro. n = 3 pacientes, p <0.05.

A

B

*

*

StA

R/a

ctin

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

*

30 kDa

40 kDa

StAR

actinbasal hCG hCG

DIDS

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29

6.3.- La esteroidogénesis aguda comparte vías de transducción de señales con la

regulación del volumen celular.

6.3.1.- Efecto de inhibidores farmacológicos de la activación de VRAC y la regulación

del volumen celular sobre la esteroidogénesis aguda inducida por hCG.

Las células de la granulosa murales fueron estimuladas con hCG en presencia o ausencia

de Ca2+ extracelular y/o tratadas con inhibidores farmacológicos de PKC, PLC y

NADPH oxidasa (Tabla 5). hCG induce 2.5 veces de aumento en la acumulación de P4.

U73122 1μM (inhibidor de PLC) inhibe la acumulación de P4 inducida por hCG. La P4

acumulada disminuyó en ausencia de calcio extracelular, en un efecto similar al

tratamiento Go6976 10μM (inhibidor de PKC convencionales), DPI (inhibidor de

NADPH oxidasa y Gd3+ (inhibidor general de canales de calcio). Sin embargo, Rotlerina

10μM (inhibidor de PKC noveles) no tiene efecto (Fig. 11).

Con

trol

P 4/P4 c

ontro

l

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

hCG

U73

122

U73

433

0Ca2+

Gô6

976

Rot

tlerin

**

** **

*

hCG

1x105 celulas/pocillo (5 mujeres)hCG 10 UI/ml Δt= 2 hrs, n > 4P<0.05

DID

S

DPI

Gd3+

Fig. 11.- Efecto de inhibidores de activación de VRAC sobre la esteroidogénesis inducida por hCG. DIDS y U73122 1μM anulan la acumulación de P4 inducida por hCG. La acumulación de P4 requiere del calcio extracelular. Go6976 10μM, DPI 10μM y Gd3+, pero no Rotlerina 10μM, inhiben el efecto de la gonadotrofina. Cada barra representa la progesterona acumulada a las 2 horas de estimulación normalizada al basal t=0, (Xm ± ES, **, *p<0.05 en n>6).

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30

6.4.- hCG induce despolarización de membrana por salida de Cl- y modula la señal de

calcio intracelular

6.4.1.- Efecto de hCG sobre el potencial de membrana y el volumen celular.

Las células de la granulosa humana luteinizadas fueron estimuladas con 10 UI/mL de

hCG en soluciones de bajo y alto Cl- y/o en presencia y ausencia de tamoxifeno (10 μM)

o DIDS (100 μM). El curso temporal del potencial de membrana (Vm) y el volumen

celular fue medido con bis-oxonol y calceina por microscopia confocal de fluorescencia,

respectivamente. hCG induce despolarización de ≈30 mV (1% Fo/Ft por mV) a los 5

minutos, del potencial de membrana (Fig. 12A), efecto inhibido por DIDS (Fig,12D) y

Tx (Fig. 12E) . La inhibición por estos agentes disminuye el potencial de membrana por

bajo el potencial inicial antes (Fig. 12C) y después de la estimulación (Fig 12D-E),

sugiriendo que existen permeabilidades activas en reposo para el ión Cl- (Fig 12B). Sin

embargo, si estos flujos de Cl- son inhibidos antes de la estimulación con hCG, se pierde

el efecto despolarizante (Fig. 12C). Además, la estimulación por gonadotropina induce

un cambio en el volumen celular que es revertido por DIDS y Tx (Fig 12D-E). La

despolarización por alto potasio inhibe la esteroidogénesis inducida por hCG. Sin

embargo, la despolarización por bajo Cl- potencia la respuesta de la hormona peptídica

(Fig. 12F). Nuestros resultados sugieren que la despolarización de membrana por la

salida de Cl- a través de VRAC es necesaria para la esteroidogénesis aguda estimulada

por hCG en células de la granulosa humana.

Fig. 12: Efecto de hCG sobre el curso temporal del potencial de membrana y el volumen celular. (A-E) Los círculos llenos registran el cambio de la razón fluorescencia de bis-oxonol (F0/Ft) respecto al valor antes del estimulo (ordenada izquierda). Los círculos vacíos representan el curso temporal del cambio de volumen celular (ordenada derecha). (Cada punto representa Xm ± ES de mas de 20 células por campo (80%) en n > 5 pacientes). (F) Efecto de la despolarización por alto potasio y bajo cloruro sobre la esteroidogénesis basal y la inducida por hCG. Cada barra representa la progesterona acumulada a las 2 horas de estimulación normalizada al basal t=0, (Xm ± ES, **, *p<0.05 en n>6).

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31

0 5 10 15 20

F t/F

0 bi

s-O

xono

l

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

V0 /Vt

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4hCG (10UI/ml)

Tiempo (min)

0 5 10 15 20

F t/F

0 bi

s-O

xono

l

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

V0 /Vt

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

Cl- 20 mM

hCG (10 UI/ml)Cl- 140 mM

0 5 10 15

F t/F

0 bi

s-O

xono

l

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

V0/ V

t

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

hCG 10UI/ml

DIDS 100 μM

A

B

C

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32

0 5 10 15 20

F t/F0

bis-

Oxo

nol

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

V0 /V

t

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

0 5 10 15 200.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

V0 /Vt

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

F t/F

0 bi

s-O

xono

l

hCG (10UI/ml)

DIDS (100 μM)

C

P4/

P4

cont

rol

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Tx bajoCl-

altoK+

hCG

altoK+

bajoCl-

Tx

*

**

***1x105 celulas/pocillo (10 pacientes)hCG 10 UI/ml Δt= 2 hrsTx = 10 μMn > 6*P<0.05

CDIDS DIDS

Tiempo (min)

hCG (10UI/ml)Tx (10 μM)

D

E

F

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33

6.5.- Efecto de hCG sobre la señal de calcio intracelular.

Variaciones en la concentración de calcio intracelular fueron medidas por micro

fluorometría confocal razonométrica de doble longitud de onda, usando 2 sondas

sensibles a calcio fluo-3 y fura-red que aumenta y disminuye su fluorescencia de

emisión respectivamente (Roe et al., 2001).

Después de la exposición a hCG el 85 ± 6 % de las células de la granulosa responden

con aumentos de calcio intracelular (338 de 398 células en 15 experimentos). Hemos

clasificado y cuantizado las 3 respuestas predominantes gatilladas por hCG (Fig 13).

Oscilaciones (8 ± 1 %), aumento sostenido de calcio que llega a plató (sobrecarga),

oscilaciones y sobrecarga (52 ± 3 %). El 15 ± 2 % de las señales son erráticas o no

responden a la estimulación. La señal oscilatoria y sobrecarga predominante fue

mantenida por más de 30 minutos. La periodicidad de las repuestas es diferente en el

cultivo y no en los registros individuales.

no responde

oscilación (a) sobrecarga (b)

Sin Ca2+ externo

Fig 13: Efecto de inhibidores farmacológicos sobre las respuestas del calcio intracelular inducidas por hCG. (A) Clasificación de respuestas heterogéneas del cultivo inducidas por hCG. (B) Modificación farmacológica de la distribución de las respuestas de Ca2+ intracelular. (150 –300 células en n= 4 independientes p<0.05 respecto a hCG).

1.01.21.41.61.82.0

F o/Ft (

fluo

3/fu

ra re

d)

0 5 10 15 20

1.01.21.41.61.82.0

Tiempo (min)

0 5 10 15 20

oscilación y sobrecarga

oscilación

sobrecarga

no responde

Tiempo (min)

control DIDS nominally free Ca2+ hCG + U73122oscillation (a) 8 ± 1 71 ± 1 72 ± 4 3 ± 1

plateau (b) 25 ± 3 5 ±3 3 ± 2 3 ± 1(a) y (b) 52 ± 3 5 ± 2 8 ± 2 2 ± 1

non response 15 ± 2 19 ± 2 17 ± 3 92 ± 3

hCG (10UI/ml)

A

B

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34

Las células de la granulosa humana luteinizadas fueron estimuladas con 10 UI/mL de

hCG en soluciones en presencia o ausencia de Ca2+ extracelular e inhibidores

farmacológicos U73122 (1 μM) o DIDS (100 μM). La incubación del cultivo con el

inhibidor de PLC U73122 (1mM) induce la desaparición de las respuestas a la hormona

peptídica (92 ± 5 % no responden). La omisión del calcio externo induce la disminución

de la sobrecarga de calcio intracelular, sugiriendo que la componente de la señal

depende de Ca2+ proveniente del medio. DIDS induce el aumento de las respuestas

oscilatorias del cultivo, disminuyendo las de sobrecarga (Fig. 13B). Esto sugiere que la

inhibición de canales de Cl- inhibe también la entrada de calcio del medio externo,

posiblemente, por canales activados por despolarización del tipo T.

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35

7.- Discusión:

Nuestros resultados sugieren que en la esteroidogénesis aguda, la expresión de StAR

inducida por hCG, es dependiente de la despolarización de membrana por activación de

VRAC. Proponemos, entonces, un modelo de transducción de señales que une: (A) La

vía clásica de activación de la esteroidogénesis a través de la fosforilación de StAR por

PKA (Christenson and Devoto, 2003;Devoto et al., 2002) y (B) la activación de la

expresión de StAR vía PKC activadas por calcio y DAG (Jo et al., 2005) y (C) la

activación de los mecanismos de regulación del volumen celular por gonadotropina

(Dupre-Aucouturier et al., 2004) (Fig. 14).

La estimulación con una dosis continua de gonadotropina coriónica induce la

acumulación de P4 con una cinética sigmoidal con saturación a las 2 horas. Cada célula

de la granulosa es capaz de producir ≈ 108 moléculas de P4 en las primeras 2 horas de

estimulación y la velocidad de acumulación de la hormona esteroidal tiene un máximo

cercano a la hora de estímulo (Fig. 6). No solo la activación de StAR, por fosforilación

dependiente de PKA, es necesaria para la esteroidogénesis aguda, sino que, el proceso

requiere también síntesis de nuevas proteínas (Ramnath et al., 1997). Si, la etapa

limitante de la velocidad de la esteroidogénesis aguda es la difusión del colesterol desde

la membrana mitocondrial externa a la interna a través de StAR, entonces, los

fenómenos de transducción de señales que activan la trascripción, expresión y ubicación

subcelular de StAR, ocurren en la primera hora de estimulación. Nuestros datos

muestran que con solo 2 horas de estimulación con hCG induce la acumulación StAR de

30kDa (Fig. 10) y aumenta la población de células que expresan el marcador de

esteroidogénesis en células de la granulosa murales humanas en cultivo primario (Fig.

7). Durante los primeros 30 min de estimulación no se registra aumento en la

acumulación del esteroide, así, estudiamos en esta ventana temporal los fenómenos

transduccionales activados por la hormona peptídica. Estas señales pueden ser

transmitidas a través de todo el folículo y llegar al ovocito gracias a la conexión física y

eléctrica que existe entre las células del tejido.

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36

Las maniobras que estimulan la salida de Cl- , como la omisión del anión del medio

externo (Fig. 8A) y la estimulación en un medio hiposmótico (Fig. 8B), potencian la

acumulación de P4 inducida por hCG. Al contrario, la inhibición de la salida del anión,

por fármacos o hipertonicidad, reducen su efecto (Fig. 8B y 9A). La inhibición de la

salida de Cl- no afecta a la esteroidogénesis inducida por 25OH-colesterol indicando que

el efecto de los fármacos es rio arriba de la reacción limitante de la esteroidogénesis

aguda catalizado por StAR (Fig. 9B). La inhibición de la salida de Cl- anula el aumento

de la población celular esteroidogénica (Fig. 7) y el incremento de StAR de 30kDa

inducido por hCG (Fig. 10), sin afectar a los parámetros basales. Estos datos solo

confirman, en células de la granulosa humana, observaciones en variados tejidos

esteroidogénicos de insectos, aves, anfibios y mamíferos (Ramnath et al., 1997;Cooke et

al., 1999;Choi and Cooke, 1990;Cooke et al., 1999). Las inhibiciones farmacológicas

como tónicas proponen a VRAC como la vía de permeación del anión en la

esteroidogénesis aguda. Sin embargo la identidad molecular de estos canales lentos o

transportadores rápidos de Cl- es aun desconocida.

La activación de VRAC involucra la función de actividades enzimáticas claves que

permitirán el flujo compensatorio de H20. Se ha descrito que la activación de VRAC es

mediada por aumento de H2O2 intracelular a través de la actividad de NADPH oxidasa y

superóxido dismutasa citosólica (Varela et al., 2004). Además, las corrientes de Cl-

activadas por H2O2 presentan analogía biofísica y farmacológica con las activadas por

gonadotropinas, ACTH y factores de crecimientos como EGF y PDGF (Joffre et al.,

1984a;Joffre et al., 1984b;Joffre et al., 1984a;Dupre-Aucouturier et al., 2004;Varela et

al., 2004). En este contexto, la actividad de PLC y PKC1 convencionales son

fundamentales, no solo para la función de VRAC sino, para todo el mecanismo celular

de regulación del volumen (Hoffmann and Dunham, 1995b;Hoffmann, 2000;Hoffmann

and Dunham, 1995a;Hermoso et al., 2004). 1.- Las PKCs constituyen una familia heterogénea de proteínas con actividad quinasa en serina o treonina, que son dependientes de fosfatidilserina (PS), y participan en respuestas celulares específicas. Las diferencias en su estructura y requerimientos de sustratos, han permitido agruparlas en tres categorías (Chou et al., 1998;Nishizuka, 1995). PKC convencionales (cPKC) Isoformas dependientes de Ca2+ y activadas por diacilglicerol (DAG). PKC noveles (nPKC) Isoformas que no requieren cambios en el contenido de Ca2+ y son activadas por DAG. PKC atípicas (aPKC): Isoformas que son independientes de Ca2+ y DAG, y son únicamente reguladas por PS.

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En la esteroidogénesis, solo la activación de PKA con análogos de AMPc no es

suficiente para ejecutar el fenómeno esteroidogénico, sino que requiere también la

actividad de PKC activadas por DAG para el aumento de la expresión de StAR en

células de Leydig (Jo et al., 2005). Nuestros resultados siguieren que la esteroidogénesis

aguda inducida por hCG requiere de la actividad de PKC convencionales (Fig. 11),

involucrando, la actividad de PLC por el aporte de DAG y la movilización de Ca2+

intracelular, fenómenos requeridos para la activación de VRAC. La dependencia de la

esteroidogénesis aguda del calcio extracelular sugiere la entrada de calcio desde el

medio externo, posiblemente, a través de canales de calcio activados por potencial

descritos en células de la granulosa humana en cultivo primario (Agoston et al., 2004).

En células esteroidogénicas no estimuladas predomina una conductancia al ión K+

modulada por potencial y sólo una pequeña componente del total de la corriente de

membrana es atribuida al ión Cl- (Duchatelle and Joffre, 1990) (Fig.12A-C). hCG induce

la despolarización de membrana por activación de conductancias para el ión Cl- con

similitudes biofísicas y farmacológicas con las corrientes de cloruro activadas por

cambio de volumen (VRAC) (Dupre-Aucouturier et al., 2004;Joffre et al., 1984a;Joffre

et al., 1984b;Dupre-Aucouturier et al., 2004). El uso de inhibidores de VRAC inhibe la

salida de cloruro y la despolarización de membrana inducida por gonadotrofina en

células esteroidogénicas (Fig. 12D-E) aumentando el anión intracelular (Scheide and

Zadunaisky, 1988). Sin embargo, la despolarización por alto K+ inhibe el efecto de la

gonodotrofina, sugiriendo que la salida del anión es una condición necesaria para el

fenómeno (Fig. 12F). La actividad del ión cloruro es esencial para la disociación de la

subunidad alpha de la proteína heterotrimérica Gs (Toyoshige et al., 1996). Por lo tanto,

el ion cloruro podría modular la función del transductor G y controlar la amplificación y

bifurcación de la señal, a través del control de adenilciclasa y PLC.

El potencial de membrana registrado en células de la granulosa humana es ≈ - 55 mV y

la estimulación con hCG provoca una despolarización por salida de Cl- (ΔV ≈ 30 mV)

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que desplaza lenta (5-10 min) y transitoriamente el potencial de membrana a ≈ - 25 mV

acercándose al potencial de equilibrio del Cl- (ECl-) de células epiteliales (Fig. 12A). Se

ha reportado previamente que la alteración del potencial de membrana afecta a la

esteroidogénesis en células de la granulosas mamíferas (Higuchi et al., 1976;Gore and

Behrman, 1984a) que están conectadas eléctricamente en el tejido ovárico in vivo

(Higuchi et al., 1976). La transitoriedad de la despolarización sumada a la disminución

del volumen celular, registrada en la estimulación por hCG, involucra la participación de

canales de K+ en la esteroidogénesis en células de la granulosa humana (Fig. 12A, D-E).

La inhibición de canales de K+ inhibe también la esteroidogénesis inducida por

gonadotrofina. En este contexto, se ha demostrado la presencia y la regulación de la

esteroidogénesis por canales de K+ sensibles a ATP y su rol en la generación del

potencial de membrana (Kunz et al., 2006) . Además, se ha reportado la participación

del Maxi canal de K+ activado por Ca2+ (BKCa). La despolarización de membrana

inducida por hCG (Fig. 12) , la dependencia de la esteroidogénesis del Ca2+ extracelular

(Fig. 11) y la participación en el proceso de canales de Cl- (VRAC) (Fig. 8–10) y K+

(BKCa) modulados por Ca2+ sugiere la participación de canales de Calcio activados por

potencial. Existen evidencias funcionales y moleculares de la presencia de 2 canales de

calcio activados por potencial (tipo-T-3.2 y tipo-L-1.2) en células de la granulosa

humana. Además, la estimulación con hCG (24 horas) incrementa la densidad de

corriente y la población celular que exhibe las corrientes de Ca2+ tipo T. La

esteroidogénesis es inhibida por el uso de bloqueadores de canales de calcio tipo T

(Agoston et al., 2004). El potencial de activación medio para las corrientes tipo T es ≈ -

30 mV en células de la granulosa, sugiriendo que la despolarización por salida de Cl-

podría ser suficiente para activar la entrada de calcio.

Los mecanismos de la señalizacion por aumento de calcio intracelular inducidos por

hCG envuelven una señal de 2 componentes (Fig. 13). La primera es un aumento rapido

y oscilatorio dependiente de la actividad de PLC, posiblemente, a traves de receptores de

IP3 y mecanismos de liberacion de calcio inducido por calcio. La segunda componente es

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un aumento lento y retrazado (5 a 8 min) respecto a la estimulacion, que depende del

Ca2+ extracelular y de la activacion de la salida del ion Cl-. Además, la omisión del

calcio externo inhibe la estimulación observada por la disminución del Cl- extracelular

en la esteroidogénesis aguda en células de Leydig, sugiriendo que la salida del anión

también es modulada por el aumento de calcio intracelular proveniente del medio

externo (Ramnath et al., 1997). Nuestros datos confirman, en células humanas,

observaciones de oscilaciones de calcio intracelular por la estimulación con

gonadotropinas en células esteroidogénicas de varias especies (Peng et al., 1991).

Incluso, se ha descrito que en células no esteroidogénicas, solo la expresión del receptor

de LH activa una respuesta oscilatoria de calcio intracelular. Incluso, la entrada de calcio

desde el medio externo es crucial para la mantención de las oscilaciones de calcio

intracelular en células esteroidogénicas. Entonces, la regulación de la homeostasis del

calcio intracelular en células de la granulosa humana implicaría la liberación oscilante

de calcio de almacenajes internos y entrada del catión desde el medio extracelular a

través de canales de calcio activados por despolarización (Agoston et al., 2004) inducida

por salida de Cl- a través de VRAC.

Nuestros datos sugieren que la activación de VRAC es un paso necesario en la

esteroidogénesis aguda inducida por gonadotrofina y modula la activación de la

amplificación de la señal, a través, de la disminución del anion interno y la

despolarización de membrana (Fig. 14). Estos eventos logran integrar y sincronizar las

vías de señalización que controlan tanto la activación de StAR dependiente de AMPc

como el aumento agudo de la expresión de StAR dependiente de PKC convencionales

requeridos para la esteroidogénesis aguda en células de la granulosa humana.

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8.- MODELO

Fig. 14.- Modelo de transducción de señales propuesto en la activación de la esteroidogénesis aguda por gonadotropina en células de la granulosa humana.

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