Indoxil sulfato induce senescencia y liberación de microvesículas en células endoteliales que promueven la calcificación vascular

Abstract

Antecedentes: Tanto los ancianos como los pacientes con enfermedad renal crónica (ERC) tienen una mayor probabilidad de sufrir enfermedades inflamatorias cardiovasculares (EICVs), las cuales pueden asociarse a la calcificación vascular como inicio de las mismas. Las células endoteliales tienen una senescencia prematura como mecanismo fisiopatológico en la ECV asociada a ERC. Hemos demostrado que las microvesículas (MVs) producidas por estas células senescentes, debido a su capacidad de comunicación intercelular, pueden iniciar dicha calcificación. Además, las toxinas urémicas, como el indoxil sulfato (IS), que se relacionan con la ERC, también pueden generar una senescencia endotelial precoz, lo que puede secretar MVs que inicien la calcificación vascular. Todo esto permite que las MVs puedan ser útiles para su caracterización como biomarcadores tempranos y/o diana terapéutica en estas patologías. Materiales y métodos: Se trataron células endoteliales (HUVEC) con IS. La senescencia se cuantificó por el método de β-galactosidasa. Por citometría de flujo se aislaron y se caracterizaron las MVs producidas por las HUVEC senescentes, y se utilizaron para el tratamiento de células musculares lisas (HASMC) durante 9, 20 y 30 días. En HASMC se valoraron los depósitos de calcio por el colorante rojo alizarina. A los 30 días, mediante el kit de fenolsufoneftaleina, se cuantificó el contenido de calcio. Mediante PCR cuantitativa se determinó en HASMC la expresión de genes pro-calcificantes y por western blot la expresión de un marcador específico de HASMC (SM22α). Resultados: El tratamiento con IS indujo senescencia precoz en HUVEC (control: 7,07±2,87% vs. IS: 72,90±13,09%, p<0.0001) y se observó un incremento en la producción de MVs (control: 1,68±1.00 vs. IS: 9.92±4,29 MVs/célula, p<0.005). Las MVs procedentes de células con senescencia precoz por el efecto del IS indujeron calcificación en HASMC, en un proceso asociado a desregulación en la expresión de genes procalcificantes (Runx2, BMP2). Además, las MVs generadas en HUVEC tratadas con IS producen un proceso de desdiferenciación de las HASMC (expresión de SM22α). Conclusión: Las células endoteliales que tienen una senescencia precoz como consecuencia del estrés oxidativo generado por las toxinas urémicas son capaces de producir MVs que promuevan la calcificación vascular. Su cuantificación en plasma permite que se pueda utilizar como biomarcador para valorar la progresión de la enfermedad en sujetos susceptibles y para diseñar dianas terapéuticas que eviten la generación o la presencia en el espacio extracelular de MVs procalcificantes.