Finalización del proceso de regeneración.

El proceso proliferativo se detiene cuado el hígado alcanza una masa adecuada que cubre las necesidades funcionales demandadas por el organismo, con una precisión de ± 10% respecto a la masa original. La finalización de la regeneración es un proceso igual de complejo que la iniciación, pero la mayoría de las investigaciones se han centrado en las vías de señalización que inician la regeneración hepática y por lo tanto la señalización implicada en esta fase ha sido poco estudiada. Aun así, se han identificado varios mediadores que participan en el proceso de finalización, como son los supresores de señalización de citoquinas (SOCS) y miembros de la familia del TGF- β (activinas y TGF-β1).

Los SOCS, como su nombre indica, son reguladores negativos de las vías de citoquinas y previenen de la fosforilación en tirosina de las STATs, porque interaccionan directamente con las quinasas JAK cuando estas están fosforiladas (activas) e inhiben la activación de STAT (Fig. 8). Además es la propia IL-6, producida por las células de Kupffer, la que promueve un aumento de SOCS-3 en hígado, disminuyendo la activación de STAT-3 y poniendo fin a su propia señal (Campbell, Prichard et al. 2001). Simultáneamente, IL-6 induce la expresión del inhibidor del activador del plasminógeno (PAI) (Fig. 9) (Shimizu, Hara et al. 2001). PAI bloquea el procesamiento de pro-HGF a su forma activa o HGF, y por lo tanto IL-6 podría tener un papel en la finalización de la señalización de HGF en la regeneración hepática.

Las activinas son un miembro apoptogénico de la familia del TGF-β que bloquean la mitosis. La señalización por activina-A durante la etapa de regeneración es mínima, ya que los niveles celulares de su receptor (ActR) se encuentran disminuidos.

Pero tras la etapa proliferativa, los receptores de activina vuelven a sus niveles normales (Date, Matsuzaki et al. 2000; Refaat, Bahathiq et al. 2004). La señalización por TGF- β1 y las activinas está controlada a otros niveles por factores extracelulares como la folistatina, que es una proteína sérica que se une a los receptores de activina. La administración de folistatina puede bloquear la señalización por activina y acelerar la regeneración hepática e incrementar el tamaño final del hígado (Takabe, Wang et al. 2003).

El TGF-β ha sido considerado como una de las señales más importantes en el proceso de finalización de la regeneración. TGF-β1 es un inhibidor de la proliferación y un apoptógeno que participa en el control del tamaño del hígado y que se encuentra elevado en determinadas infecciones virales hepáticas y en cirrosis (Carr, Hayashi et al. 1986; Cain and Freathy 2001; Derynck and Zhang 2003). Tras la HP las células de Ito producen TGF-β1, sin embargo los hepatocitos que empiezan a proliferar son resistentes a la acción de TGF- β1 (Sanchez, Alvarez et al. 1999; Koniaris, McKillop et al. 2003; Herrera, Alvarez et al. 2004). Una de las dianas del TGF- β1 son las proteínas SMAD. En estado de quiescencia la actividad de las proteínas SMAD tiene un nivel basal, pero en el hígado regenerante se produce una sobreexpresión de SMAD mediada por la acción del TGF- β1, sin embargo, su señal se encuentra inhibida por la expresión de los represores transcripcionales SNON y SKI que también están sobreexpresados durante la regeneración hepática y pueden ser los responsables de la resistencia a la señalización del TGF- β1 durante la regeneración. En la fase proliferativa de la regeneración se forman complejos de SNON, SKI y SMADs, dichos complejos disminuyen cuando la masa hepática inicial ha sido restituida, las SMADs dejan de estar reprimidas y su activación permite que el hígado regrese a su estado de quiescencia (Date, Matsuzaki et al. 2000; Macias-Silva, Li et al. 2002). Sin embargo, en ratones que sobreexpresan TGF-β1 específicamente en el hígado, el proceso regenerativo no se encuentra afectado y son capaces de regenerar el hígado hasta alcanzar la masa hepática inicial (Sanderson, Factor et al. 1995; Kopp, Factor et al. 1996). Estos datos indican que aunque TGF-β es muy importante para la finalización de la regeneración, no es la única señal. Además de sus efectos mito-inhibitorios, TGF-β podría estimular los cambios tempranos en la movilidad de los hepatocitos y podría estar implicado en la regulación de la síntesis de nueva matriz a medida que la histología del hígado se reorganiza durante y tras la regeneración (Petersen, Yee et al. 1994; Stolz and Michalopoulos 1997).

En esta Tesis Doctoral nos planteamos el estudio de la función de la caveolina-1 en la proliferación y regeneración hepática y para ello los objetivos propuestos fueron los siguientes:

1. Analizar los niveles de expresión de Cav-1 y de Cav-1 fosforilada en la tirosina 14 en líneas celulares hepáticas y en cultivo primario de hepatocitos.

2. Determinar si los estímulos pro-inflamatorios y proliferativos inducen la fosforilación de Cav-1.

3. Establecer las vías de señalización, las quinasas que fosforilan a Cav-1 y las implicaciones que tuviera en la localización subcelular de la Cav-1 dicha fosforilación.

4. Realizar estudios in vivo mediante un modelo de proliferación como el de la regeneración hepática que ocurre después de una hepatectomía parcial del 70% y comparar los resultados obtenidos con las líneas celulares hepáticas.

5. Analizar las consecuencias que supondría la anulación del gen de la Cav-1 para el proceso de la regeneración hepática, mediante el uso de ratones carentes del gen de Cav-1.