Papel de la isoforma mitocondrial de FASTK en la modulación de la fagocitosis no opsónica de bacterias por los macrófagos

Abstract

La mitocondria es un organulo esencial para la funcion celular, incluyendo la generacion celular de la energia en forma de ATP a traves de la fosforilacion oxidativa (OXPHOS) y la oxidacion de metabolitos. La proteina de union a RNA, FASTK (Fas activated serine/threonine kinase), tiene dos isoformas, una localizada en la mitocondria (mitoFASTK), y la otra isoforma en citosol y nucleo (cytoFASTK). Se ha demostrado que la isoforma mitoFASTK es necesaria para la biogenesis del mRNA ND6 mitocondrial, que codifica una subunidad esencial del complejo I de la cadena respiratoria mitocondrial (CI, NADH:ubiquinona oxidorreductasa). Este estudio investiga los mecanismos de accion de FASTK en la fagocitosis no opsonica. En nuestro laboratorio se ha observado que los macrofagos de los ratones FASTK KO muestran un aumento en la fagocitosis no opsonica de bacterias y una disminucion del ~50 % de la actividad del CI en estas celulas. Durante el trabajo realizado en esta Tesis Doctoral, como metodo de estudio para explorar si la disminucion de la actividad del CI explica el fenotipo fagocitico, se empleo el tratamiento con el inhibidor del CI, rotenona, en los macrofagos murinos WT, asi como en la linea celular murina RAW 264.7. En paralelo se silenciaron con shRNAs en dicha linea celular, las dos subunidades del CI (NDUFS3 y NDUFS4). Se observo que, tanto el tratamiento farmacologico con rotenona como el silenciamiento de las subunidades NDUFS3 y NDUFS4, resultaba en un aumento en la fagocitosis bacteriana no opsonica. La reexpresion de mitoFASTK en los macrofagos silenciados en FASTK rescata el fenotipo (es decir, la fagocitosis vuelve a ser normal). Asimismo, la disminucion de la actividad del CI en los macrofagos FASTK KO esta asociada con un aumento en la fosforilacion de AMPK, y su inhibicion utilizando el compuesto C revierte el fenotipo fagocitico. Finalmente, se ha demostrado que los macrofagos FASTK KO muestran aumento en la produccion de mitoROS respecto a los macrofagos WT durante la fagocitosis no opsonica de bacterias. En conclusion, estos resultados, demuestran por primera vez que mitoFASTK tiene un papel regulador negativo en la fagocitosis no opsonica de bacterias por los macrofagos, a traves de la funcion del CI y la activacion de AMPK. Es de interes ahondar en el conocimiento sobre los mecanismos que explican el fenotipo observado y trasladarlo a modelos in vivo. Estos estudios pueden contribuir a la generacion de tratamientos que aumenten la captacion y la eliminacion de bacterias antes de que causen reacciones inflamatorias exageradas; tambien pueden ayudar a combatir la invasion bacteriana en lugares anatomicos con cantidad limitada de opsoninas.