Efectos de la hipercolesterolemia materna suprafisiológica sobre el tráfico de colesterol en la placenta humana.
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Date
2020
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Abstract
Un aumento en el colesterol materno ocurre en embarazos para asegurar el desarrollo fetal,
denominado como hipercolesterolemia materna fisiológica (nombrado en esta tesis como control
(C)). La hipercolesterolemia materna suprafisiológica (la que en esta tesis consideraremos como
hipercolesterolemia (HC)) ocurre por mecanismos desconocidos y conduce a disfunción
endotelial, estrés oxidativo y ateroesclerosis en la vasculatura feto-placentaria, fenómenos que no
se asocian a un aumento en los niveles de colesterol en la circulación fetal, sugiriendo que podría
existir regulación del tráfico de colesterol entre la circulación materna y la fetal.
El tráfico de colesterol en la placenta, definido como captación y eflujo de este lípido desde
la circulación materna a la fetal, ocurre específicamente en las células del sincitiotrofoblasto y las
células endoteliales de la placenta, en la denominada barrera placentaria. En las células del
sincitiotrofoblasto, el colesterol se capta desde las lipoproteínas maternas de baja (LDL) y alta
(HDL) densidad principalmente por el receptor de LDL (LDLR) y el receptor de HDL (SR-BI),
respectivamente. Posteriormente, el colesterol es entregado a diferentes aceptores a través de un
mecanismo de eflujo (salida de colesterol) mediado principalmente por los transportadores de la
super-familia de transportadores ABC (ATP binding cassette) tipo A1 (ABCA1) y G1 (ABCG1)
y eventualmente SR-BI. Si bien los aceptores clásicos de colesterol para estos transportadores son
del tipo HDL, los aceptores en la placenta humana no han sido descritos. Finalmente, el colesterol
que ha salido del sincitiotrofoblasto se transporta a las células endoteliales y desde allí a la
circulación fetal. Dado que los niveles de colesterol en la circulación fetal son similares en C y en
HC y que en distintos modelos de estudio la expresión de los receptores de lipoproteínas y
transportadores de colesterol es regulada en respuesta a niveles elevados de colesterol,
proponemos que la HC podría modificar la expresión y actividad de LDLR, SR-BI, ABCA1 y ABCG1, y de esta forma, el tráfico de colesterol en las células del sincitiotrofoblasto. Basado en
esta información, nuestra hipótesis de trabajo es: La hipercolesterolemia (HC) altera el tráfico de
colesterol en células del sincitiotrofoblasto de la placenta humana disminuyendo la captación y el
eflujo de este lípido hacia lipoproteínas fetales. Para evaluar la hipótesis, nuestros objetivos
generales son: (1) determinar si la HC modifica la captación de colesterol en células del
sincitiotrofoblasto de placentas humanas, (2) determinar si la HC modifica el eflujo de colesterol
en células del sincitiotrofoblasto de placentas humanas, (3) determinar si la HC modifica el
contenido de colesterol en tejido placentario y células del sincitiotrofoblasto de placentas
humanas. Los resultados obtenidos muestran que tanto en el sincitiotrofoblasto de placentas HC
de término como en cultivos primarios de células del sincitiotrofoblasto purificados desde estas
placentas, la captación de LDL-DiI y HDL-DiI estarían disminuidos (DiI: 1,1’-Dioctadecil3,3,3’,3’-Tetrametilindocarbocianina perclorato). Si bien la abundancia proteica de LDLR no
cambia, proponemos que su disponibilidad en la membrana celular es menor en sincitiotrofoblasto
de placentas HC y de esta forma su función estaría disminuida. En células HC, la abundancia de
SR-BI es menor, lo que también se asoció con una disminución en la captación de HDL marcadas.
Adicionalmente, determinamos que SR-BI no participa en el eflujo de colesterol en células del
sincitiotrofoblasto, que la salida de colesterol hacia ApoA-I es mayor en placentas HC sin cambios
en la abundancia proteica de ABCA1 y que la salida de colesterol hacia HDL es menor en células
HC posiblemente por una menor abundancia proteica de ABCG1. Por otra parte, en tejido
placentario de embarazos con HC y en células purificadas desde estas placentas determinamos que
el contenido de colesterol no esterificado (colesterol libre) es mayor que en la condición C.
Determinamos también que en células HC esto no se asociaría con una mayor biosíntesis de
colesterol ya que la expresión de HMGCR, enzima limitante para la síntesis de colesterol, es menor en células HC. En este modelo celular, la expresión de ACAT1, enzima que esterifica colesterol,
está disminuida en células HC; lo que sugerimos se asocia al aumento determinado en la
concentración de colesterol libre en células HC. En el modelo de sincitiotrofoblasto sembrados en
Transwell® recubiertos con matrigel, determinamos la localización de los receptores y
transportadores de colesterol, corroborando lo observado en sincitiotrofoblasto en placentas, sin
embargo, no fue posible determinar la direccionalidad del eflujo (hacia polo apical o basal) debido
a inconvenientes técnicos y alguna interacción colesterol-matrigel que evitaría la salida de
colesterol hacia el compartimento basal. La conclusión de esta tesis es que en embarazos HC, en
los que la madre presenta niveles elevados de colesterol, existiría regulación de la abundancia
proteica, localización y/o función de receptores de lipoproteínas y transportadores de colesterol.
En células del sincitiotrofoblasto aisladas de placentas HC sugerimos que la captación de
lipoproteínas y el eflujo de colesterol está disminuido, junto a cambios en los niveles intracelulares
de colesterol no esterificado y menor viabilidad celular. Todos estos cambios, se asocian con
niveles de colesterol dentro de rangos normales en los hijos de estas mujeres. Proponemos de esta
forma, que en el sincitiotrofoblasto de placentas HC se regula el tráfico del colesterol,
posiblemente para evitar la entrada exacerbada de este lípido hacia la circulación fetal.
Description
Tesis (Doctor en Ciencias Médicas)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2020