La hipoxia induce apoptosis pero también inicia mecanismos adaptativos para asegurar la supervivencia celular. En el presente trabajo se demuestra que los efectos pro-supervivencia del factor inducible por hipoxia 1(HIF-1) están mediados por el receptor huérfano derivado de neuronas (NOR-1) en células endoteliales. En células cultivadas expuestas a hipoxia, la sobreexpresión de NOR-1 disminuye la velocidad apoptótica de células endoteliales, mientras que la inhibición de NOR-1 aumenta la apoptosis celular. La hipoxia aumenta el RNAm de NOR-1 de manera tiempo- y dosis-dependiente. Los anticuerpos anti VEGF o SU5614 (inhibidor del receptor 2 de VEGF) no previenen la inducción de NOR-1 por hipoxia, sugiriendo que NOR-1 no se induce por la secreción autocrina de VEGF en respuesta a la hipoxia. La reducción de los niveles de proteína de HIF-1 por pequeños RNA de interferencia (siRNA), o por inhibidores de la vía de la fosfatidilinositol-3 kinasa (PI3K)/Akt o mTOR, contrarrestan la sobrerregulación de NOR-1 por la hipoxia. El Ca2+ intracelular está involucrado en la activación de PI3K/Akt por hipoxia y la sobrerregulación de NOR-1. Un elemento de respuesta media la activación transcripcional de NOR-1 inducido por hipoxia, como se demuestra por los ensayos de transfección transitoria e inmunoprecipitación de cromatina. Finalmente, la atenuación de la expresión de NOR-1 reduce los niveles de RNAm de cIAP2 (inhibidor celular de la proteína de apoptosis 2) tanto basales como inducidos por hipoxia, mientras que la sobreexpresión de NOR-1 estimula cIAP2. Por ello, NOR-1 se considera un efector de la señalización de HIF-1 relacionado en la respuesta de supervivencia de las células endoteliales a la hipoxia.
ComentarioLas células necesitan un aporte constante de oxígeno para mantener su funcionamiento adecuado y su balance energético. Las situaciones de hipoxia juegan un papel decisivo en numerosas circunstancias patológicas, incluyendo el desarrollo aterosclerótico. La hipoxia se asocia a una fosforilación oxidativa reducida y la consiguiente depleción de ATP que resulta en la muerte celular. Por eso, en situaciones de hipoxia, las células desarrollan mecanismos de adaptación de supervivencia a través de factores que afectan al metabolismo, crecimiento y motilidad celular. A nivel vascular, la respuesta a la hipoxia está mediada, entre otros factores, por el VEGF el factor inducible de la hipoxia (HIF-1; HIF-1α y HIF-1β). El VEGF que participa en la angiogénesis y la supervivencia celular, y a su vez su respuesta está mediada por factores como el CREB (cyclic AMP response element binding protein) y los receptores nucleares NR4A. En la pared vascular se ha encontrado un paralelismo entre HIF-1α y el engrosamiento de la íntima relacionado con el desarrollo aterosclerótico. Recientemente se han identificado numerosos genes regulados por la hipoxia y el HIF-1, aunque todavía no se conoce bien la compleja red de factores de transcripción que participan en la respuesta de las células endoteliales a la hipoxia.
El receptor huérfano derivado de neuronas (NOR-1) pertenece a la familia NR4A y está involucrado en procesos de proliferación y apoptosis celular. A nivel vascular, NOR-1 se ha detectado en lesiones ateroscleróticas coronarias y en la proliferación de células endoteliales y musculares lisas. Asimismo, NOR-1 se ha relacionado con apoptosis de células neurales, linfocitos T y células tumorales, y en la supervivencia neuronal en regiones del cerebro resistente a la isquemia. Los autores del presente estudio demostraron en estudios previos que NOR-1 está relacionado con las vías de señalización de HIF-1α, y parece jugar un papel importante en la respuesta de supervivencia celular inducida por la hipoxia. Estudios recientes han demostrado que la proteína quinasa dependiente de Ca2+calmodulina participa de manera importante en la respuesta celular a la hipoxia. Asimismo, la movilización de Ca2+ es clave en la estimulación de NOR-1 por la hipoxia y otros factores. Sin embargo, la estimulación de NOR-1 por la hipoxia es independiente de PKC y MAPK1/2, aunque estas vías están habitualmente involucradas en la inducción de NOR-1 por factores de crecimiento y citoquinas. En el presente estudio se demuestra que el aumento de Ca2+ intracelular se acompaña de activación de la vía PI3K/Akt, la cual está involucrada en la estimulación de HIF-1α. Asimismo, la reducción de este último por inhibidores de PI3K/Akt o mTOR contrarresta la estimulación de NOR-1 inducida por la hipoxia. Es decir, la estimulación de NOR-1 por la hipoxia es dependiente de HIF-1α a través de mecanismos dependientes de las vía PI3K/Akt/mTOR. En conclusión, NOR-1 debe ser considerado un factor de transcripción de supervivencia celular y un efector de HIF en respuesta a la hipoxia.