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Original
La sobreexpresión vascular de la lisil oxidasa altera la estructura de la matriz extracelular e induce estrés oxidativo
Vascular lysyl oxidase over-expression alters extracellular matrix structure and induces oxidative stress
Saray Varonaa,b,1, Ana B. García-Redondob,c,1, Jose Martínez-Gonzáleza,b, Mercedes Salaicesb,c, Ana M Brionesb,c,
Autor para correspondencia
ana.briones@uam.es

Autor para correspondencia.
, Cristina Rodrígueza,b,
Autor para correspondencia
crodriguezs@csic-iccc.org

Autor para correspondencia.
a Centro de Investigación Cardiovascular (CSIC-ICCC). IIB-Sant Pau, Barcelona, España
b CIBER de Enfermedades Cardiovasculares, España
c Departamento de Farmacología, Universidad Autónoma de Madrid (UAM), Instituto de Investigación Hospital Universitario La Paz (IdiPAZ), Madrid, España
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entre ellos c&#225;ncer y enfermedades cardiovasculares<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0185"><span class="elsevierStyleSup">2&#44;3</span></a>&#46; Estudios recientes sugieren que la actividad LOX y el mayor ensamblaje en las fibras de col&#225;geno asociado podr&#237;an jugar un papel fundamental en la rigidez vascular<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0195"><span class="elsevierStyleSup">4</span></a>&#46; En lo que respecta a la elastina&#44; la alteraci&#243;n en su estructura determina la mec&#225;nica vascular tanto en arterias de gran calibre como en las de peque&#241;o calibre<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0200"><span class="elsevierStyleSup">5-7</span></a> y contribuye&#44; al menos en parte&#44; al aumento de la rigidez vascular en la hipertensi&#243;n<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0215"><span class="elsevierStyleSup">8&#44;9</span></a>&#44; si bien existen menos evidencias del papel de la LOX en dicho proceso&#46;</p><p id="par0015" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Sorprendentemente&#44; adem&#225;s de su funci&#243;n meramente estructural&#44; la LOX se ha implicado en el control de m&#250;ltiples procesos celulares&#44; entre los que destacan la diferenciaci&#243;n celular&#44; la migraci&#243;n&#44; la transformaci&#243;n y la regulaci&#243;n de la expresi&#243;n g&#233;nica<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0180"><span class="elsevierStyleSup">1&#44;2</span></a>&#46; Es interesante se&#241;alar que algunas de estas funciones biol&#243;gicas&#44; tales como el control de la migraci&#243;n celular y de la quimiotaxis de las c&#233;lulas musculares lisas de la pared vascular &#40;CMLV&#41;&#44; se han vinculado con el aumento en la producci&#243;n de H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> derivado de la actividad LOX<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0225"><span class="elsevierStyleSup">10&#44;11</span></a>&#46; Sin embargo&#44; no se ha establecido si la LOX podr&#237;a contribuir al estr&#233;s oxidativo vascular ni su posible impacto sobre la estructura vascular&#46; Nuestros resultados obtenidos en un modelo de rat&#243;n transg&#233;nico que sobreexpresa la LOX espec&#237;ficamente en CMLV muestran que la sobreexpresi&#243;n de LOX se asocia a un mayor estr&#233;s oxidativo en la pared vascular que contribuye a la alteraci&#243;n de la estructura de la elastina&#44; lo que podr&#237;a tener importantes repercusiones fisiopatol&#243;gicas&#46;</p></span><span id="sec0010" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0070">Material y m&#233;todos</span><span id="sec0015" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0075">Modelo animal</span><p id="par0020" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los estudios se realizaron en un modelo de rat&#243;n transg&#233;nico que sobreexpresa la LOX en CMLV &#40;Tg&#41; en un fondo gen&#233;tico C57BL&#47;6J<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0235"><span class="elsevierStyleSup">12</span></a>&#46; Como controles se incluyeron ratones C57BL&#47;6J hermanos de camada de la misma edad &#40;3<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>meses&#41;&#46; Los animales fueron mantenidos en un ambiente libre de pat&#243;genos bajo condiciones est&#225;ndar de iluminaci&#243;n &#40;ciclos de 12<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h de luz&#47;oscuridad&#41; y temperatura &#40;21<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#177;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>1<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#176;<span class="elsevierStyleSmallCaps">C</span>&#41; en la unidad de experimentaci&#243;n animal &#40;CSIC-ICCC&#44; Barcelona&#44; Espa&#241;a&#41; con acceso <span class="elsevierStyleItalic">ad libitum</span> a bebida y alimento durante todo el procedimiento&#46; La investigaci&#243;n fue realizada de acuerdo con los principios y las directrices establecidas por la Sociedad Americana de Fisiolog&#237;a para la investigaci&#243;n animal&#44; y todos los procedimientos fueron aprobados por el Comit&#233; &#201;tico del Centro de Investigaci&#243;n Cardiovascular de Barcelona&#44; de acuerdo con la Pol&#237;tica Espa&#241;ola de Protecci&#243;n de Animales RD53&#47;2013&#44; que cumple con la Directiva de la Uni&#243;n Europea 2010&#47;63&#47;UE relativa a la protecci&#243;n de animales de experimentaci&#243;n&#46;</p><p id="par0025" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los animales se sacrificaron por inhalaci&#243;n de CO<span class="elsevierStyleInf">2</span> y los distintos lechos vasculares se aislaron&#44; se limpiaron para eliminar el exceso de grasa y tejido conectivo y se procesaron para los distintos an&#225;lisis&#46;</p></span><span id="sec0020" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0080">Organizaci&#243;n de la l&#225;mina el&#225;stica interna</span><p id="par0030" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Se utilizaron segmentos de arterias mesent&#233;ricas de resistencia presurizados con un mi&#243;grafo de presi&#243;n &#40;45<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mmHg&#41; fijados con paraformadeh&#237;do al 4&#37;&#46; La organizaci&#243;n de la elastina en la l&#225;mina el&#225;stica interna se estudi&#243; mediante microscopia confocal de fluorescencia basada en las propiedades autofluorescentes de la elastina &#40;longitud de onda de excitaci&#243;n&#58; 488<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#59; longitud de onda de emisi&#243;n&#58; 500-560<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#41; tal y como se describi&#243; previamente<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0200"><span class="elsevierStyleSup">5</span></a>&#46; Los experimentos se realizaron con un microscopio confocal Leica TCS SP2 &#40;Leica Microsistemas S&#46;L&#46;U&#46;&#44; Barcelona&#44; Espa&#241;a&#41;&#46; Se capturaron secciones &#243;pticas seriadas desde la adventicia a la luz vascular &#40;distancia entre secciones en el eje z<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;5<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;m&#41; capturadas con un objetivo de inmersi&#243;n en aceite &#215;40 zoom<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>4&#46; Se capturaron un m&#237;nimo de dos series de im&#225;genes de diferentes regiones en cada segmento arterial&#46; El an&#225;lisis cuantitativo de la l&#225;mina el&#225;stica interna se realiz&#243; con el software de an&#225;lisis de imagen Metamorph &#40;Molecular Devices&#44; Sunnyvale&#44; CA&#44; EE&#46;UU&#46;&#41; como se describi&#243; anteriormente<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0200"><span class="elsevierStyleSup">5</span></a>&#46; De cada serie de im&#225;genes se reconstruyeron las proyecciones m&#225;ximas individuales de la l&#225;mina el&#225;stica interna y se determin&#243; el &#225;rea y el n&#250;mero de fenestras&#46;</p></span><span id="sec0025" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0085">Inmunohistoqu&#237;mica</span><p id="par0035" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las arterias car&#243;tidas de los ratones se perfundieron con PBS&#44; se fijaron en paraformaldeh&#237;do al 4&#37; durante 24<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h y se embebieron en parafina&#46; Se prepararon secciones de 5<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;m de grosor con un micr&#243;tomo &#40;Jung RM2055&#44; Leica Microsistemas S&#46;L&#46;U&#46;&#44; Barcelona&#44; Espa&#241;a&#41; que se desparafinaron y rehidrataron en un gradiente de soluciones de etanol&#46; Los portaobjetos se ti&#241;eron con rojo picrosirio y la refringencia se visualiz&#243; mediante microscopia de luz polarizada<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0240"><span class="elsevierStyleSup">13</span></a>&#46;</p></span><span id="sec0030" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0090">Determinaci&#243;n de la actividad NADPH oxidasa</span><p id="par0040" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La actividad NAD&#40;P&#41;H oxidasa se determin&#243; en homogenados vasculares mediante un m&#233;todo quimioluminiscente con lucigenina&#46; Los tejidos se homogenizaron en un tamp&#243;n de lisis &#40;50<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mM de KH<span class="elsevierStyleInf">2</span>PO<span class="elsevierStyleInf">4</span>&#44; 1<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mM de &#225;cido tetraac&#233;tico de etilenglicol y 150<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mM de sacarosa&#44; pH 7&#44;4&#41;&#46; La reacci&#243;n se inici&#243; con la adici&#243;n de NAD&#40;P&#41;H &#40;0&#44;1<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mM&#41; a la suspensi&#243;n que conten&#237;a la muestra&#44; lucigenina &#40;5<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M&#41; y tamp&#243;n fosfato&#46; La luminiscencia se midi&#243; en un lumin&#243;metro de placa &#40;Auto-Lumat LB 953&#44; Berthold Technologies GmbH&#44; Bad Wildbad&#44; Alemania&#41;&#46; La lectura correspondiente al blanco del tamp&#243;n se sustrajo al valor de cada lectura&#46; La actividad NADPH oxidasa se normaliz&#243; por el contenido en prote&#237;na y se expres&#243; relativo a los animales control &#40;WT&#41;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0245"><span class="elsevierStyleSup">14</span></a>&#46;</p></span><span id="sec0035" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0095">Determinaci&#243;n de la producci&#243;n de H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span></span><p id="par0045" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La producci&#243;n de H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> se analiz&#243; en segmentos a&#243;rticos utilizando el compuesto Amplex Red &#40;Molecular Probes&#44; Eugene&#44; OR&#44; EE&#46;UU&#46;&#41; como sustrato fluorog&#233;nico de la peroxidasa de r&#225;bano &#40;HRP&#41;&#46; Concretamente&#44; se a&#241;adi&#243; Amplex Red &#40;100<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M&#41; y HRP de tipo<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleSmallCaps">ii</span> &#40;0&#44;2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>U&#47;ml&#41; al homogenado a&#243;rtico&#46; Las lecturas de fluorescencia se realizaron por triplicado en placas de 96 pocillos a una Ex&#47;Em de 530&#47;580<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm utilizando 50<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;l de muestra&#46; El nivel de H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> se extrapol&#243; de una curva patr&#243;n&#44; se normaliz&#243; por el contenido de prote&#237;na y se expres&#243; en porcentaje respecto a los animales control &#40;WT&#41;&#46;</p></span><span id="sec0040" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0100">Cultivo celular</span><p id="par0050" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las CMLV de aorta murina se obtuvieron mediante una modificaci&#243;n de la t&#233;cnica de explantes tal y como se ha descrito previamente<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0250"><span class="elsevierStyleSup">15</span></a>&#46; Brevemente&#44; la aorta se abri&#243; longitudinalmente&#44; se elimin&#243; la adventicia y el endotelio y la capa media se dividi&#243; en fragmentos de 1-2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm que se transfirieron a frascos de cultivo de 25<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>cm<span class="elsevierStyleSup">2</span> que conten&#237;an 5<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>ml de medio DMEM &#40;<span class="elsevierStyleItalic">Dulbecco&#39;s modified Eagle&#39;s medium</span>&#44; Gibco&#44; Carlsbad&#44; CA&#44; EE&#46;UU&#46;&#41; suplementado con un 10&#37; de suero bovino fetal &#40;Biological Industries&#44; Kibbutz Beit-Haemek&#44; Israel&#41; y antibi&#243;ticos &#40;Gibco&#44; Carlsbad&#44; CA&#44; EE&#46;UU&#46;&#41;&#46; Las CMLV migraron de los explantes al cabo de entre 2 y 3<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>semanas&#44; momento en el que se extrajeron los explantes y las c&#233;lulas se tripsinizaron y se subcultivaron de manera rutinaria&#46; Las c&#233;lulas se utilizaron entre los pases 3 a 6&#46;</p></span><span id="sec0045" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0105">PCR a tiempo real</span><p id="par0055" class="elsevierStylePara elsevierViewall">El ARN total se aisl&#243; mediante Ultraspec&#8482; &#40;Biotecx&#44; Houston&#44; TX&#44; EE&#46;UU&#46;&#41; y se realiz&#243; una transcripci&#243;n reversa mediante el kit <span class="elsevierStyleItalic">High Capacity cDNA Reverse Transcription kit</span> &#40;Applied Biosystems&#44; Thermo Fisher Scientific Inc&#44; Waltham&#44; MA&#44; EE&#46;UU&#46;&#41; en presencia de hex&#225;meros al azar&#46; La cuantificaci&#243;n de los niveles de ARNm se realiz&#243; usando el equipo <span class="elsevierStyleItalic">ABI PRISM 7900HT sequence detection system</span> y oligonucle&#243;tidos y sondas espec&#237;ficos proporcionados por el sistema <span class="elsevierStyleItalic">TaqMan</span>&#8482; <span class="elsevierStyleItalic">gene expression assays-on-demand</span> &#40;Applied Biosystems&#44; Thermo Fisher Scientific Inc&#44; Waltham&#44; MA&#44; EE&#46;UU&#46;&#41; para la amplificaci&#243;n de la FBLN5 murina &#40;Mm00488601&#95;m1&#41;&#46; La gliceraldeh&#237;do 3-fosfato deshidrogenasa &#40;GAPDH&#59; Mm99999915&#95;g1&#41; se us&#243; como control end&#243;geno&#46; Cada muestra se amplific&#243; por duplicado y los niveles relativos de ARNm se determinaron mediante el m&#233;todo de 2<span class="elsevierStyleSup">-&#916;&#916;CT</span>&#46;</p></span><span id="sec0050" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0110">Ensayo de polimerizaci&#243;n de col&#225;geno <span class="elsevierStyleItalic">in vitro</span></span><p id="par0060" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las CMLV de ratones WT y Tg se sembraron en placas de 6 pocillos &#40;150&#46;000<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>c&#233;lulas&#47;pocillo&#41;&#46; Al cabo de 3<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>d&#237;as se recogieron los sobrenadantes celulares y se centrifugaron a 10&#46;000<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#215;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleItalic">g</span> durante 5<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>min a temperatura ambiente&#46; A continuaci&#243;n los sobrenadantes se concentraron 4 veces mediante centrifugaci&#243;n con filtros Amicon Ultra 10K &#40;Merck Millipore&#44; Darmstadt&#44; Alemania&#41;&#46; El col&#225;geno tipo<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleSmallCaps">i</span> de cola de rata &#40;150<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;l&#41; se neutraliz&#243;&#44; se a&#241;adi&#243; sobre placas con fondo de vidrio &#40;Willco Wells B&#46;V&#46;&#44; Amsterdam&#44; Holanda&#41; y se incub&#243; durante 40<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>min a 37<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#176;C hasta su gelificaci&#243;n&#46; Entonces se a&#241;adieron 400<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;l de sobrenadante concentrado sobre la superficie del gel y se incub&#243; durante 24<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h a 37<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#176;C&#46; La matriz de col&#225;geno se visualiz&#243; mediante microscopia confocal de reflexi&#243;n &#40;Leica DMIRE2&#41; tal y como se describi&#243; previamente<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0255"><span class="elsevierStyleSup">16</span></a>&#46;</p></span><span id="sec0055" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0115">Actividad lisil oxidasa</span><p id="par0065" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La actividad LOX se determin&#243; mediante un m&#233;todo fluorescente tal y como se describi&#243; previamente<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0260"><span class="elsevierStyleSup">17</span></a>&#46; Las CMLV se sembraron a una densidad de 150&#46;000<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>c&#233;lulas&#47;pocillo en placas de 6<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>pocillos&#44; y al cabo de 48<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h el medio se reemplaz&#243; por medio RPMI sin rojo fenol &#40;Gibco&#44; Carlsbad&#44; CA&#44; EE&#46;UU&#46;&#41;&#44; suero&#44; antibi&#243;ticos ni glutamina&#46; Tras 24<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h la actividad LOX se cuantific&#243; en el sobrenadante celular&#46; Para ello&#44; se incub&#243; una al&#237;cuota de medio &#40;50<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;l&#41; en presencia y ausencia de &#946;-aminopropionitrilo &#40;BAPN&#59; 500<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M&#41; a 37<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#176;C durante 30<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>min con 1<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>U&#47;ml de HRP&#44; 10<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#956;M de Amplex Red &#40;Molecular Probes&#44; Eugene&#44; OR&#44; EE&#46;UU&#46;&#41; y 10<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mM de 1&#44;5-diaminopentano en 1&#44;2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>M de urea y borato s&#243;dico 0&#44;05<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>M a pH<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>8&#44;2&#46; La reacci&#243;n se detuvo en hielo y se determin&#243; la diferencia en intensidad de fluorescencia &#40;&#955; de excitaci&#243;n&#58; 563<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#59; &#955; de emisi&#243;n&#58; 587<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>nm&#41; entre muestras con y sin BAPN<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0260"><span class="elsevierStyleSup">17</span></a>&#46;</p></span><span id="sec0060" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0120">Inmunocitoqu&#237;mica</span><p id="par0070" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las CMLV de ratones WT y Tg se sembraron en placas <span class="elsevierStyleItalic">&#956;-Dishes</span> de 35<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>mm de di&#225;metro &#40;Ibidi&#44; Planegg&#47;Martinsried&#44; Alemania&#41; en las que se mantuvieron en crecimiento en medio completo durante 10<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>d&#237;as&#46; El medio se cambi&#243; cada 2<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>d&#237;as&#46; En algunos experimentos se adicion&#243; catalasa &#40;500<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>U&#47;ml&#41;&#46; A continuaci&#243;n las c&#233;lulas se fijaron con paraformaldeh&#237;do al 4&#37; y&#44; sin permeabilizaci&#243;n previa&#44; se incubaron con un anticuerpo policlonal de conejo contra la elastina &#40;Abcam&#44; Cambridge&#44; Reino Unido&#59; ab21607&#41; durante toda la noche&#46; Tras varios lavados exhaustivos&#44; las placas se incubaron durante 1<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>h con un anticuerpo secundario conjugado con fluorescencia &#40;Alexa Fluor 488 contra conejo generado en cabra&#59; Thermo Fisher Scientific Inc&#44; Waltham&#44; MA&#44; EE&#46;UU&#46;&#41;&#46; Los n&#250;cleos se ti&#241;eron con Hoechst 33342 &#40;Thermo Fisher Scientific Inc&#44; Waltham&#44; MA&#44; EE&#46;UU&#46;&#41;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0265"><span class="elsevierStyleSup">18</span></a>&#46; Las im&#225;genes de fluorescencia se captaron con un microscopio confocal Leica DMIRE2 &#40;Leica Microsistemas S&#46;L&#46;U&#46;&#44; Barcelona&#44; Espa&#241;a&#41;&#46; El an&#225;lisis cuantitativo se realiz&#243; usando el software Image J&#46;</p></span><span id="sec0065" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0125">An&#225;lisis estad&#237;sticos</span><p id="par0075" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los resultados se muestran como media &#177;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>SEM&#46; Las diferencias estad&#237;sticamente significativas se establecieron mediante t-test o ANOVA seguido del test de Bonferroni utilizando el software GraphPad Prism 5 &#40;GraphPad Software Inc&#44; La Jolla&#44; CA&#44; EE&#46;UU&#46;&#41;&#46; Se consideraron significativas diferencias con p<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#60;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;05&#46;</p></span></span><span id="sec0070" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0130">Resultados</span><span id="sec0075" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0135">Los ratones transg&#233;nicos para la LOX presentan una mayor actividad LOX y alteraciones en ensamblaje del col&#225;geno vascular</span><p id="par0080" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las CMLV de la aorta de ratones transg&#233;nicos mostraron niveles de actividad LOX aproximadamente 4<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>veces superiores a los de las c&#233;lulas aisladas de ratones control &#40;WT&#59; <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>A&#41;&#46; En concordancia&#44; los sobrenadantes de las CMLV de animales transg&#233;nicos indujeron un mayor ensamblaje de las fibras de col&#225;geno cuando se incubaron con col&#225;geno tipo<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleSmallCaps">i</span> soluble &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>B&#41;&#46; Asimismo&#44; tras la tinci&#243;n con rojo sirio y la visualizaci&#243;n con luz polarizada&#44; se observ&#243; un incremento del col&#225;geno maduro en la capa media de la car&#243;tida de dichos animales &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0005">fig&#46; 1</a>C&#41;&#46; Estos resultados indican que la elevada actividad LOX de las CMLV de los animales transg&#233;nicos promover&#237;a un mayor ensamblaje del col&#225;geno en la pared vascular&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0005"></elsevierMultimedia></span><span id="sec0080" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0140">Los ratones Tg muestran alteraciones en la estructura de la elastina</span><p id="par0085" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las CMLV de los ratones transg&#233;nicos para la LOX depositaron fibras de elastina m&#225;s gruesas y estructuralmente organizadas&#44; indicativo de un alto grado de ensamblaje que las aisladas de ratones WT &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig&#46; 2</a>A&#41;&#46; Asimismo&#44; la transg&#233;nesis de LOX se asoci&#243; a una disminuci&#243;n en el tama&#241;o &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0010">fig&#46; 2</a>B&#41; y en el n&#250;mero de las fenestras de la l&#225;mina el&#225;stica interna &#40;WT&#58; 3&#46;804<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#177;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>258&#59; Tg&#58; 2&#46;550<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#177;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>170&#44; n<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#61;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>6&#59; p<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>&#60;<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>0&#44;01 vs&#46; WT&#41;&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0010"></elsevierMultimedia></span><span id="sec0085" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0145">La sobreexpresi&#243;n vascular de la LOX induce la expresi&#243;n de la FBLN5</span><p id="par0090" class="elsevierStylePara elsevierViewall">A continuaci&#243;n analizamos si la transg&#233;nesis de LOX pod&#237;a afectar a la expresi&#243;n de prote&#237;nas elastog&#233;nicas como la FBLN5&#46; Como se observa en la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">figura 3</a>A&#44; la sobreexpresi&#243;n de LOX en CMLV increment&#243; la expresi&#243;n de la FBLN5 en aproximadamente 2&#44;7<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span>veces en comparaci&#243;n con c&#233;lulas de ratones WT&#46; An&#225;logamente&#44; se detect&#243; un incremento significativo del nivel de mRNA de la FBLN5 en la aorta de los ratones transg&#233;nicos &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0015">fig&#46; 3</a>B&#41;&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0015"></elsevierMultimedia></span><span id="sec0090" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0150">La transg&#233;nesis de LOX induce estr&#233;s oxidativo en la pared vascular</span><p id="par0095" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Puesto que la actividad LOX da lugar a la producci&#243;n de H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> como subproducto&#44; analizamos sus niveles en la aorta de los ratones transg&#233;nicos&#46; Puede observarse que la producci&#243;n a&#243;rtica de H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> se increment&#243; en los animales transg&#233;nicos para la LOX &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0020">fig&#46; 4</a>A&#41;&#46; De forma similar&#44; la sobreexpresi&#243;n de LOX indujo un aumento significativo de la actividad NADPH oxidasa&#44; importante enzima productora de ani&#243;n super&#243;xido &#40;<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0020">fig&#46; 4</a>B&#41;&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0020"></elsevierMultimedia></span><span id="sec0095" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0155">La catalasa previene la alteraci&#243;n en la estructura de la elastina</span><p id="par0100" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En vista de los resultados descritos anteriormente quisimos evaluar si el estr&#233;s oxidativo inducido por la transg&#233;nesis de LOX pod&#237;a participar en la alteraci&#243;n en la estructura de la elastina observada en este modelo&#46; Para ello&#44; analizamos el impacto de la incubaci&#243;n con catalasa&#44; una enzima detoxificadora del H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span>&#44; sobre la deposici&#243;n de elastina en CMLV&#46; Como se observa en la <a class="elsevierStyleCrossRef" href="#fig0025">figura 5</a>&#44; la incubaci&#243;n con catalasa atenu&#243; parcialmente la mayor organizaci&#243;n de las fibras de elastina depositada por las CMLV procedentes de animales transg&#233;nicos&#46;</p><elsevierMultimedia ident="fig0025"></elsevierMultimedia></span></span><span id="sec0100" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0160">Discusi&#243;n</span><p id="par0105" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En los &#250;ltimos a&#241;os ha quedado patente la importancia de la LOX en el desarrollo de m&#250;ltiples patolog&#237;as y su implicaci&#243;n en el control de procesos clave en la fisiopatolog&#237;a cardiovascular<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0180"><span class="elsevierStyleSup">1&#44;2&#44;4&#44;12&#44;19-21</span></a>&#46; El car&#225;cter multifuncional de esta enzima&#44; junto al descubrimiento de la actividad biol&#243;gica del prop&#233;ptido de la LOX &#40;que se libera durante la maduraci&#243;n de la enzima&#41; y la existencia de formas intracelulares activas localizadas incluso en el n&#250;cleo celular han incrementado el inter&#233;s por esta enzima<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0180"><span class="elsevierStyleSup">1&#44;2</span></a>&#46; Los estudios en este &#225;mbito se han visto beneficiados por el desarrollo de un modelo animal transg&#233;nico que sobreexpresa la LOX espec&#237;ficamente en CMLV&#46; Este modelo nos ha permitido demostrar que la LOX juega un papel fundamental en el remodelado vascular&#44; ya que limita la proliferaci&#243;n de las CMLV<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0235"><span class="elsevierStyleSup">12</span></a>&#46; Se trata del &#250;nico modelo animal modificado gen&#233;ticamente disponible actualmente para mejorar nuestro conocimiento sobre la biolog&#237;a de esta enzima&#44; ya que los animales deficientes en LOX no son viables<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0285"><span class="elsevierStyleSup">22</span></a>&#46;</p><p id="par0110" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Las CMLV aisladas de los animales transg&#233;nicos para la LOX tienen una alta producci&#243;n de prote&#237;na LOX bioactiva<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0235"><span class="elsevierStyleSup">12</span></a> y&#44; en consecuencia&#44; presentan niveles elevados de actividad LOX&#44; lo que conlleva un incremento en la capacidad de los sobrenadantes de estas c&#233;lulas para polimerizar el col&#225;geno&#44; uno de los principales sustratos de esta enzima&#46; En concordancia&#44; los animales transg&#233;nicos muestran tambi&#233;n un mayor grado de ensamblaje de las fibras de col&#225;geno en la pared vascular&#46;</p><p id="par0115" class="elsevierStylePara elsevierViewall">An&#225;logamente&#44; las fibras de elastina depositadas por las CMLV aisladas de los animales transg&#233;nicos muestran un mayor grado de ensamblaje que se traduce en fibras de mayor grosor&#46; Puesto que la elastog&#233;nesis es un proceso complejo que involucra m&#250;ltiples etapas&#44; el incremento en la organizaci&#243;n de las fibras de elastina observado en los animales transg&#233;nicos podr&#237;a estar asociado no solo a la elevada actividad LOX&#44; sino a otros efectos derivados de la sobreexpresi&#243;n de esta enzima&#44; entre ellos el aumento en la expresi&#243;n vascular de la FBLN5 observada en este estudio&#46; La FBLN5 es una glucoprote&#237;na que regula la activaci&#243;n proteol&#237;tica de la LOX y que es esencial en el mantenimiento de las fibras el&#225;sticas y en el remodelado vascular<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0290"><span class="elsevierStyleSup">23&#44;24</span></a>&#46; Adem&#225;s&#44; la FBLN5 regula la se&#241;alizaci&#243;n mediada por integrinas y controla la adhesi&#243;n&#44; migraci&#243;n&#44; proliferaci&#243;n y supervivencia de las c&#233;lulas vasculares<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0265"><span class="elsevierStyleSup">18&#44;25&#44;26</span></a>&#44; por lo que su inducci&#243;n en respuesta a la sobreexpresi&#243;n de LOX podr&#237;a afectar profundamente a la homeostasis vascular&#46; Asimismo&#44; el an&#225;lisis de la estructura de la elastina de la l&#225;mina el&#225;stica interna en los ratones transg&#233;nicos revel&#243; una reducci&#243;n en el n&#250;mero y el tama&#241;o de las fenestras&#46; En estudios previos&#44; hemos demostrado que la disminuci&#243;n en el &#225;rea de las fenestras de la l&#225;mina el&#225;stica interna explica&#44; al menos en parte&#44; el aumento de la rigidez vascular en modelos animales de hipertensi&#243;n<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0200"><span class="elsevierStyleSup">5&#44;27-29</span></a>&#44; y se ha sugerido que la reducci&#243;n en el tama&#241;o de las fenestras observada en animales hipertensos podr&#237;a conllevar alteraciones significativas en la comunicaci&#243;n mioendotelial y por tanto afectar de manera cr&#237;tica a la funci&#243;n vascular<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0325"><span class="elsevierStyleSup">30</span></a>&#46; Por tanto&#44; la alteraci&#243;n en el n&#250;mero y el tama&#241;o de las fenestras inducida por la transg&#233;nesis de LOX podr&#237;a repercutir en una mayor rigidez y en una alteraci&#243;n de la funci&#243;n vascular&#46; Es evidente&#44; sin embargo&#44; que esta hip&#243;tesis deber&#225; ser confirmada en un futuro y que se requerir&#225;n nuevos estudios para esclarecer las consecuencias fisiopatol&#243;gicas de este efecto&#46;</p><p id="par0120" class="elsevierStylePara elsevierViewall">La LOX cataliza la transformaci&#243;n de un grupo amino por un grupo aldeh&#237;do en residuos peptidil lisina de las fibras de col&#225;geno y elastina&#44; lo que da lugar a la generaci&#243;n de H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> como subproducto<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0180"><span class="elsevierStyleSup">1&#44;2</span></a>&#46; Los animales transg&#233;nicos para la LOX muestran niveles elevados de H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> en la pared vascular&#44; fruto muy probablemente de la mayor actividad LOX que presentan las CMLV de estos animales&#46; Estudios recientes en coraz&#243;n de rata en desarrollo han identificado a la LOX como una fuente significativa de H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> en la pared vascular<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0330"><span class="elsevierStyleSup">31</span></a>&#46; Nuestros resultados ampl&#237;an estas observaciones y ratifican la contribuci&#243;n de LOX a la producci&#243;n de H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> vascular&#46; Asimismo&#44; la transg&#233;nesis de LOX se asocia con un incremento en la actividad NADPH oxidasa vascular&#46; El mecanismo que subyace a este efecto es en este momento desconocido&#46; Sin embargo&#44; cabe destacar que el H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> es una especie reactiva de ox&#237;geno &#40;ROS&#41; estable y permeable que ejerce m&#250;ltiples funciones en la pared vascular y que&#44; entre otras respuestas&#44; puede afectar a la producci&#243;n de estr&#233;s oxidativo procedente de otras fuentes de ROS&#44; entre ellas la propia NADPH oxidasa<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0335"><span class="elsevierStyleSup">32&#44;33</span></a>&#46; El incremento en la producci&#243;n de H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> derivado de la actividad LOX est&#225; implicado en la capacidad de esta enzima para inducir la migraci&#243;n celular y la quimiotaxis de CMLV entre otros efectos<a class="elsevierStyleCrossRefs" href="#bib0225"><span class="elsevierStyleSup">10&#44;11&#44;34</span></a>&#46; Los resultados obtenidos en CMLV cultivadas en presencia de catalasa sugieren precisamente que los elevados niveles de H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> producidos por las CMLV que sobreexpresan la LOX contribuyen&#44; al menos en parte&#44; a la mayor deposici&#243;n de fibras de elastina madura detectada en estas c&#233;lulas&#46; De hecho&#44; se ha descrito que el H<span class="elsevierStyleInf">2</span>O<span class="elsevierStyleInf">2</span> induce la deposici&#243;n de diferentes componentes microfibrilares&#44; lo que podr&#237;a contribuir tambi&#233;n a la alteraci&#243;n en la estructura de la MEC observada en nuestro modelo<a class="elsevierStyleCrossRef" href="#bib0350"><span class="elsevierStyleSup">35</span></a>&#46;</p><p id="par0125" class="elsevierStylePara elsevierViewall">En resumen&#44; nuestros hallazgos demuestran que la sobreexpresi&#243;n de la LOX se asocia a un incremento del estr&#233;s oxidativo vascular y sugieren que este mecanismo contribuir&#237;a&#44; al menos en parte&#44; a la alteraci&#243;n de la estructura de la elastina inducida por la activaci&#243;n de esta enzima&#46; Puesto que el estr&#233;s oxidativo juega un papel fundamental en el desarrollo de enfermedades cardiovasculares&#44; estos resultados sugieren que el control de la actividad LOX podr&#237;a ser una estrategia &#250;til para limitar la producci&#243;n de ROS en patolog&#237;as caracterizadas por un incremento de la actividad&#47;expresi&#243;n de la LOX&#46;</p></span><span id="sec0105" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0165">Responsabilidades &#233;ticas</span><span id="sec0110" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0170">Protecci&#243;n de personas y animales</span><p id="par0130" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los autores declaran que los procedimientos seguidos se conformaron a las normas &#233;ticas del comit&#233; de experimentaci&#243;n humana responsable y de acuerdo con la Asociaci&#243;n M&#233;dica Mundial y la Declaraci&#243;n de Helsinki&#46;</p></span><span id="sec0115" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0175">Confidencialidad de los datos</span><p id="par0135" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los autores declaran que en este art&#237;culo no aparecen datos de pacientes&#46;</p></span><span id="sec0120" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0180">Derecho a la privacidad y consentimiento informado</span><p id="par0140" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los autores declaran que en este art&#237;culo no aparecen datos de pacientes&#46;</p></span></span><span id="sec0125" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0185">Financiaci&#243;n</span><p id="par0145" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Este estudio ha sido financiado por la Fundaci&#243;n Espa&#241;ola de Aterosclerosis&#44; Beca SEA&#47;FEA de Investigaci&#243;n b&#225;sica 2016&#44; y por el Ministerio de Econom&#237;a y Competitividad &#40;MINECO&#41;-Instituto de Salud Carlos<span class="elsevierStyleHsp" style=""></span><span class="elsevierStyleSmallCaps">III</span> &#40;ISCIII&#41; &#91;proyectos PI15&#47;01016&#44; PI13&#47;01488&#44; SAF2012-36400&#59; SAF2015-64767-R&#93;&#46; El CIBER de Enfermedades Cardiovasculares es una iniciativa del ISCIII&#46; AMB recibi&#243; una ayuda del programa Ram&#243;n y Cajal &#40;RYC-2010-06473&#41;&#46; El estudio ha sido cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional &#40;FEDER&#41;&#44; una manera de hacer Europa&#46;</p></span><span id="sec0130" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0190">Autor&#237;a</span><p id="par0150" class="elsevierStylePara elsevierViewall">CR y AMB dise&#241;aron el estudio&#44; llevaron a cabo la interpretaci&#243;n de los datos y escribieron el manuscrito&#46; SV y ABGR realizaron los experimentos y el an&#225;lisis de los datos y participaron en la elaboraci&#243;n del borrador del manuscrito&#46; JMG y MS participaron en el an&#225;lisis de los resultados y la escritura del manuscrito&#46; Todos los autores aprobaron la versi&#243;n final del manuscrito&#46;</p></span><span id="sec0135" class="elsevierStyleSection elsevierViewall"><span class="elsevierStyleSectionTitle" id="sect0195">Conflicto de intereses</span><p id="par0155" class="elsevierStylePara elsevierViewall">Los autores declaran no tener ning&#250;n conflicto de intereses&#46;</p></span></span>"
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Información del artículo
ISSN: 02149168
Idioma original: Español
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