Relación funcional entre el transporte intracelular de MT1-MMP y la migración celular

Considerando que proMMP-2 se activa principalmente a nivel de la MP y que para hacerlo requiere de la forma activa de MT1-MMP, el transporte intracelular de ambas proteasas juega un rol clave en la regulación de los procesos migratorios que las involucran. En el caso particular de la migración inducida por α2M*, se ha demostrado que la participación

111 de LRP1, la actividad incrementada de MMP y la remodelación de la MEC, son eventos claves para el desarrollo de patologías del tipo retinopatías isquémicas proliferativas (Barcelona y col., 2010; Bringmann y col., 2006; Sennlaub y col., 2002).

En este contexto y habiendo observado que el estímulo con dosis patológicas de α2M* (60

nM) indujo el reciclado endocítico de MT1-MMP vía Rab11 a la MP de protuberancias celulares, se decidió estudiar si este tipo de transporte intracelular es capaz de regular la migración de células de la retina, tales como las células MIO-M1.

4.2.3.1 MT1-MMP y el reciclado endocítico mediado por Rab11

Habiendo corroborado que α2M* indujo un incremento significativo de la proporción de

moléculas de MT1-MMP en el CRE, se procedió a evaluar si el bloqueo de la vía de reciclado dependiente de Rab11 impedía el transporte intracelular de MT1-MMP a la MP. Para ello, se realizó un ensayo de estimulación con α2M* durante 60 min utilizando células

MIO-M1, no transfectadas (NT) y transfectadas con el plásmido Rab11-GFP (que codifica para la versión wild type de Rab11 acoplada a GFP) o el plásmido Rab11S25N-GFP (dominante negativa de Rab11). Luego se realizó la biotinilación de proteínas de MP y una IP para MT1-MMP analizada por Western blot. En la figura 4.43 A se observa que tanto en células NT como en las transfectadas con Rab11-GFP, el estímulo con α2M* indujo el

incremento del nivel de MT1-MMP en la MP. Sin embargo, en el caso de las células transfectadas con la dominante negativa de Rab11, el nivel de MT1-MMP en la MP luego del estímulo con α2M* no se incrementó respecto a la condición de no estímulo. En la

figura 4.43 B se observan los niveles de transfección de ~65% para ambos plásmidos que expresan Rab11 (wild type y dominante negativa). Es importante mencionar que en los mismos experimentos, no se pudo detectar bandas biotiniladas con pesos moleculares similares a las subunidades α y β del LRP1, lo que sugiere que MT1-MMP y LRP1 no se asociarían en la MP. Si bien esto se encuentra en concordancia con los resultados mostrados en las figuras 4.37, 4.38 y 4.39, se requieren experimentos adicionales para confirmar este supuesto.

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Figura 4.43. Ensayo de biotinilación de proteínas de superficie e IP para determinar los niveles de expresión de MT1-MMP en la MP de células MIO-M1 no transfectadas y transfectadas con Rab11- GFP o Rab11S25N-GFP. A) Panel superior: Detección quimioluminiscente de estreptavidina peroxidasa (HRP) que se une a MT1-MMP biotinilada e inmunoprecipitada (IP), proveniente de extractos proteicos de células MIO-M1 no transfectadas (NT) y transfectadas transientemente con Rab11-GFP o Rab11S25N-GFP, luego de un ensayo de endocitosis continua de 2M* por 60 min. Panel inferior: Western blot (WB) para la

inmunodetección de MT1-MMP en los mismos extractos proteicos utilizados en el ensayo de biotinilación (10% de la cantidad de proteínas totales utilizadas para la IP). Todas las calles corresponden a eluatos de extractos proteicos de células cuyas proteínas de MP fueron biotiniladas y sometidas a IP con el anticuerpo anti-MT1-MMP. Calles 1, 3 y 5, controles de estímulo de células no transfectadas, Rab11-GFP+ y Rab11S25N-GFP+, respectivamente; calles 2, 4 y 6, células no transfectadas, Rab11-GFP+ y Rab11S25N- GFP+, respectivamente, estimuladas con 2M*. B) Ensayo de CF para células Rab11-GFP+ y Rab11S25N-

GFP+ para determinar el porcentaje de transfección de ambas construcciones. Para más detalles ver Materiales y métodos.

Además, en la figura 4.44 se muestra que se inhibió la redistribución de MT1-MMP hacia las protuberancias celulares en células MIO-M1 transfectadas con Rab11S25N-GFP y estimuladas con α2M*. Resultó interesante que la presencia de la dominante negativa de

Rab11 promovió un aumento significativo de la acumulación de MT1-MMP en el CRE de células estimuladas con α2M* (37 ± 3%) respecto a las células no estimuladas (17 ± 3%).

En conjunto, estos resultados demostraron que α2M* indujo el transporte intracelular de

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Figura 4.44. Colocalización de MT1-MMP con Rab11S25N-GFP en células MIO-M1. Ensayo de endocitosis continua de 2M* seguido de FD e IFI y analizado por MC. A) Distribución subcelular de

Rab11S25N-GFP (primera columna), de MT1-MMP (segunda columna) y de la colocalización de ambas proteínas (Merge), en ausencia y presencia de α2M* (primera y segunda fila, respectivamente). También se

observan ampliaciones (cuarta columna, zoom digital 4X) de las regiones celulares de mayor densidad de MT1-MMP provenientes de las imágenes Merge (recuadros) y sus correspondientes imágenes binarias (quinta columna), en las que se muestran en color blanco los pixeles que colocalizaron. Las imágenes son representativas de 15 imágenes por condición, provenientes de tres experimentos independientes. La barra de escala corresponde a 20 µm. B) Coeficientes de colocalización (proporción de vesículas que contenían MT1- MMP y eran Rab11S25N-GFP positivas) en ausencia y presencia de α2M*, obtenidos a partir de las

cuantificaciones realizadas en al menos 20 células por condición. La comparación estadística de las medias se llevó a cabo a través de la prueba τ-Student para muestras independientes. El asterisco (*) indica diferencias significativas (p < 0,05).

4.2.3.2 Efecto del bloqueo del reciclado endocítico en la migración celular y la activación de proMMP-2 inducidas por α2M*

Por último, la migración celular y la activación de proMMP-2 inducida por α2M* fueron

evaluadas en células MIO-M1 no transfectadas (NT) y transfectadas con Rab11-GFP o Rab11S25N-GFP. La figura 4.45 A muestra un ensayo de migración celular donde las células MIO-M1 NT y Rab11-GFP positivas estimuladas con α2M* presentaron un

114 otro lado, α2M* no indujo la migración en células MIO-M1 transfectadas con Rab11S25N-

GFP.

Adicionalmente, se realizaron ensayos de zimografía de sobrenadantes de cultivos celulares de células MIO-M1 no transfectadas (NT) y transfectadas con Rab11-GFP o Rab11S25N- GFP. La figura 4.45 B muestra que la activación de proMMP2 inducida por α2M* fue

suprimida en las células transfectadas con la dominante negativa de Rab11, a diferencia de lo observado en las células NT y Rab11-GFP positivas estimuladas con α2M*.

Figura 4.45. Migración celular y activación de proMMP-2 en células MIO-M1 transfectadas con Rab11S25N-GFP. A) Medias ± SEM del número de células que invaden la zona de la herida (células/área) para células MIO-M1 no transfectadas (NT), transfectadas con Rab11-GFP y Rab11S25N-GFP, no estimuladas (C) y estimuladas con α2M* durante 12 h. Los resultados son representativos de tres

experimentos independientes. La comparación estadística de las medias se llevó a cabo a través de un análisis de la varianza (ANOVA) seguido de la prueba de Tukey. Letras distintas indican diferencias significativas (p < 0,05). B) Ensayo de zimografía de sobrenadantes de cultivo de células MIO-M1 no transfectadas (NT), transfectadas con Rab11-GFP y Rab11S25N-GFP, no estimuladas y estimuladas con α2M* durante 60 min.

La imagen es representativa de tres experimentos independientes.

Estos resultados demostraron que α2M* a través de LRP1 indujo la activación de MT1-

MMP a nivel de la superficie celular mediante una vía dependiente de Rab11, que promovió la migración celular y la activación de proMMP2 en células MIO-M1.