• No se han encontrado resultados

microRNAs: New Factors in Lipid Metabolism

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2020

Share "microRNAs: New Factors in Lipid Metabolism"

Copied!
10
0
0

Texto completo

(1)

R E V I S I Ó N

Recibido: 07-04-2014 Aceptado: 23-04-2014

Correspondencia: Leonardo A. Salvarredi - División Bioquímica Nuclear - Departamento de Radiobiologia - Lab B221-2ºPiso-Edificio Tandar Centro Atómico Constituyentes - Comisión Nacional de Energía Atómica - Av. Gral. Paz 1499 (B1650KNA) - San Martín-Buenos Aires +54-011-67727186

microARNs: Nuevos actores en el metabolismo

de los lípidos

microRNAs: New Factors in Lipid Metabolism

Leonardo Salvarredi. División Bioquímica Nuclear. Comisión Nacional de Energía Atómica

RESUMEN

Es reconocido el papel que cumplen los microARNs (miRs) en procesos celulares como la diferenciación, la apoptosis, la proliferación y su alteración en enfermedades como el cáncer. Sin embargo el conocimiento acerca de su función en el metabolismo de los lípidos y desórdenes asociados es escaso. Recientemente se ha visto que estas moléculas desempeñan un papel importante en la homeostasis lipídica, regulando a nivel postranscripcional la expresión de genes involucrados en este metabolismo. También se ha observado que las lipoproteínas, fundamentalmente las lipoproteínas de alta densidad (HDL) son capaces de transportarlos, permitiendo la comunicación celular entre tejidos distantes, estableciéndose así una regulación recíproca. La comprensión de los mecanismos regulatorios involucrados en estos procesos abre nuevas posibilidades al desarrollo de estrategias terapéuticas para el abordaje de desórdenes metabólicos y cardiovasculares. Rev Argent Endocrinol Metab 52:75-84, 2014

Los autores declaran no poseer conflictos de interés.

Palabras clave: microARNs, lípidos, lipoproteínas, epigenética

ABSTRACT

The role of microRNAs (miRs) in cellular processes such as differentiation, apoptosis, and proliferation as well as their alteration in diseases such as cancer are well known. However, there is little knowledge about the role of miRs in lipid metabolism and associated disorders. Recently, it has been shown that these mol-ecules play an important role in lipid homeostasis by regulating post-transcriptional level expression of genes involved in this metabolism. It has also been observed that lipoproteins, mainly high-density lipoproteins (HDL), are capable of transporting miRs, enabling cellular communication between distant tissues, establish-ing a mutual regulation. Understandestablish-ing the regulatory mechanisms involved in these processes opens up new possibilities for the development of therapeutic approaches for metabolic and cardiovascular disorders. Rev Argent Endocrinol Metab 51:75-84, 2014

No financial conflicts of interest exist.

Key words: microRNAs, lipids, lipoproteins, epigenetic

INTRODUCCIÓN

Durante la última década una clase de RNA no codificantes, llamados microARNs (miRs), comen-zaron a ocupar un lugar crítico en la regulación de la expresión génica. De modo complementario a los

(2)

traducida del extremo 3`de los RNA mensajeros (mRNAs 3`UTR, untranslated region) inducen su degradación o bloquean su traducción (Fig. 1). Se encuentran ampliamente conservados y ejercen efectos regulatorios en animales, plantas y pro-tozoos(1,2). Descubiertos en C. elegans a la fecha

se han identificados cientos de miRs en animales, plantas y virus(3).

Un miR es capaz de regular simultáneamente distintos mRNAs, del orden de cientos(4) y se

cree que todos los miRs identificados hasta el momento podrían modular la expresión de más de un tercio de los mRNAs codificados en el ge-noma(5-7). Asimismo cada gen puede ser regulado

por más de un miR. De esta forma el potencial regulatorio de los miRs es enorme. Abarcan un amplio rango de procesos fisiológicos(8-13),

y consecuentemente su desregulación está estrechamente ligada a distintos desórdenes y enfermedades humanas.

En las últimas décadas se ha ampliado la com-prensión de los mecanismos involucrados en el metabolismo del colesterol y su participación en la progresión de enfermedades cardiovasculares. Los

miRs se ubican actualmente como actores claves de la regulación de procesos homeostáticos.

Comprender cómo estas pequeñas moléculas contribuyen a los mecanismos involucrados en la homeostasis lipídica y su desregulación abre la posibilidad al desarrollo de nuevos blancos y estra-tegias terapéuticas para el abordaje de desórdenes metabólicos y enfermedades cardiovasculares.

HOMEOSTASIS DEL COLESTEROL

Mediante un proceso conocido como transporte reverso del colesterol (RCT, reverse colesterol transport) las lipoproteínas de alta densidad (HDL, high density lipoproteins) remueven el colesterol contenido en los macrófagos localizados en las pa-redes de los vasos y lo transportan hasta el hígado para su excreción. Este proceso comienza con la hidrólisis de ésteres de colesterol citoplasmático mediante la acción de hidrolasas y a través de lipasas lisosomales(14). El colesterol libre luego

efluye desde la célula por difusión pasiva y, por transporte activo, a través de los transportadores

Figura 1. Biogénesis y función de los miRs. lnicialmente los miRs son transcriptos en transcriptos primarios de gran longitud. La secuencia del miR está contenida dentro de una estructura tipo hairpin de 60 a 80 nucleótidos que es clivada por acción de Ia m7G endonucleasa Drosha dando Iugar a un producto intermedio conocido como pre-miR. Este es transportado al cito-plasma por medio de Ia exportina 5 donde es procesada por acción de Ia endonucleasa Dicer. Como resultado del clivaje se produce una estructura de doble cadena. Una de las cadenas es cargada selectivamente en el complejo de silenciamiento (RNA-induced silencing complex, RISC) y sirve de guía al complejo hacia el mRNA target induciendo su clivaje y degrada-ción si la complementariedad miR:mRNA es perfecta o la represión de la traducdegrada-ción si la complementariedad es imperfecta

(3)

ABC A1 (ABCA1) y G1 (ABCG1) es transferido a las lipoproteínas apoA1 y HDL respectivamente. Estos mismos transportadores intervienen en la biogénesis del HDL en el hígado y su maduración en el plasma(15).

Mientras adquieren colesterol y fosfolípidos las HDL atraviesan distintos eventos de remodelación bajo la acción de colesterol transferasas (LCAT, lecithin-cholesterol acyltransferase) o lipasas hepá-ticas y/o endoteliales que en su curso van alterando la composición y el tamaño de las lipoproteínas(16).

Las HDLs pueden intercambiar el colesterol por triglicéridos procedente de lipoproteínas que con-tienen la proteína apoB por medio de la acción de la proteína transferidora de ésteres de colesterol (CETP,cholesteryl ester transfer protein). De esta forma el colesterol puede ser tomado por el hígado a través del receptor de lipoproteínas de baja den-sidad (LDLR, low density lipoprotein receptor)(16).

En el último paso de la vía canónica del trans-porte reverso las HDLs trasladan su contenido lipídico al hígado donde puede ingresar a través del receptor SR-BI (scavenger receptor class B,

type I)(17). Una vez en el hígado el colesterol que ha

ingresado tanto a través de los receptores de LDL o los SR-BI puede ser oxigenado y convertido en sales biliares que luego serán secretadas al intestino a través de transportadores canaliculares(18).

Tanto el proceso de eflujo y remoción en condi-ciones de exceso de colesterol como la biosíntesis y la internalización de colesterol exógeno están regulados por la expresión de distintos genes. Una familia importante de proteínas son las proteínas de unión a elementos regulados por esterol (SRE-BPs, ER-bound sterol regulatory element-binding

proteins)(19). Esta familia de proteínas consiste

en 3 proteínas codificadas por los genes Srebp-1 y Srebp-2. El gen Srebp-1 genera por remoción de intrones (splicing) 2 transcriptos alternativos, Srebp-1a y Srebp-1c. Las proteínas SREBPs di-fieren en su expresión tejido específico, la selec-tividad de los genes blanco y la potencia relativa de sus dominios de transactivación. SREBP1c regula la transcripción de genes involucrados en el metabolismo de los ácidos grasos, como la sin-tasa de ácidos grasos (FASN, fatty acid sinthase). SREBP2 y SREBP1a regulan la transcripción de genes asociados al colesterol, como la reductasa HMGCR (3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A reductase), la cual cataliza un paso limitante en la biosíntesis del colesterol, y el receptor de LDL, el cual importa colesterol desde la sangre(19).

Otro paso importante en la transcripción para el mantenimiento de la homeostasis del colesterol lo constituyen los receptores X del hígado (LXR, liver X receptors), que regulan la respuesta al ex-ceso de colesterol(20) LXRα y LXRβ son factores de

transcripción activados por ligando pertenecientes a la familia de receptores nucleares de hormonas y son activados por metabolitos endógenos oxidados que derivan del colesterol, llamados oxisteroles. Estos factores de transcripción son activados en respuesta a niveles elevados de colesterol e indu-cen la expresión de proteínas involucradas en la absorción de colesterol, transporte, excreción y eflujo, incluyendo a los transportadores ABCA1 y ABCG1(20).

PAPEL DE LOS MIRS

Muchos genes involucrados en la biogénesis de HDL, el eflujo celular del colesterol, el ingreso selectivo al hígado desde las lipoproteínas y el transporte biliar son potenciales blancos para los miRs. Algunos son capaces de regular múltiples genes de la vía e inversamente algunos genes claves pueden ser regulados por distintos miRs.

Hasta el momento los miRs 122 y 33 han sido identificados como reguladores claves del metabo-lismo de los lípidos (Fig.2 ). Recientemente se ha reportado que otro miR, el miR30c cumple también una función en la homeostasis lipídica(21).

miR 122

Es el miR más abundante en el hígado, comprende el 70 % de la totalidad de miRs expresados y está altamente conservado en distintas especies. Ini-cialmente fue estudiado en procesos de respuesta a estrés o depleción de aminoácidos. Sin embargo. se desconocía su papel en la fisiología normal del hígado. Posteriormente, en estudios in vivo en ratón se realizaron análisis funcionales(22,23).

(4)

observa-ciones resultaron coherentes con la represión por parte de este miR de la enzima FASN. Para hacer extensivos estos resultados a otros mo-delos, se practicaron estudios de silenciamiento en primates no humanos. Con oligonucleótidos antisentido se realizaron estudios in vivo inhi-biendo al miR122 en monos verdes Africanos(24)

y chimpancés(25). Se observó en forma similar a

lo sucedido en el modelo murino, una reducción en los niveles de colesterol totales en un rango de entre el 20 al 30 %.

La aplicación clínica de estos resultados hoy está allanada por estudios que involucran al miR122 como parte de una estrategia terapéutica en pacientes con hepatitis C. El miR122 contiene 2 sitios de unión a la región 5` no codificante del genoma del virus, que resultan esenciales para la acumulación y propagación del virus en hepa-tocitos(26,27). En estudios realizados en primates

no humanos donde se silenció al miR se observó una mejora en la patología y reducción en la vire-mia(25). Estos resultados han impulsado la primer

aplicación clínica basada en miRs sobre pacientes con hepatitis C que a la fecha se encuentra en fase II(28).

miR 33

Aunque la localización genómica del miR 33 había sido reportada en 2004(29) las consecuencias

funcio-nales de su papel en el metabolismo de los lípidos no se conocieron sino hasta 2010(30-32). Tres laboratorios

por distintas caminos determinaron que este miR constituía un regulador clave en el metabolismo del colesterol. Se observó por medio de un análisis de expresión por microarrays que la expresión del miR estaba regulada por el contenido de colesterol en macrófagos(32). En condiciones de depleción o

enriquecimiento de colesterol se determinó que el miR estaba positiva o negativamente regulado res-pectivamente, correlacionado a la expresión del gen Srebf2 (Sterol Regulatory Element-Binding Factor 2). También se observó en ratones que la dieta rica en colesterol alteraba los niveles de expresión del miR. Estos datos sugirieron una coregulación de ambos genes. En otro estudio por análisis in silico se observó que el miR estaba localizado en un intrón del gen Srebf2. Más interesante aún, este grupo mostró explicando la corregulación de ambos genes, que el miR33 se cotranscribe junto a Srebf2 tanto en macrófagos como hepatocitos(30,31).

Figura 2. Regulación de Ia homeostasis de lípidos por miRs. Las puntas de flecha rectangulares indican Ia represión postrans-cripcional de los genes regulados por el miR33. La represión de genes por parte de los miR22 y 30 c produce un incremento y una reducción de los niveles plasmáticos de LDL respectivamente.

(5)

Para explicar el efecto del silenciamiento del miR33 sobre los niveles de colesterol total se analizaron genes blanco del miR que pudieran estar asociados al metabolismo del colesterol. El principal candidato encontrado resultó ser el transportador ABCA1, responsable del mo-vimiento de colesterol al medio extracelular. La región 3`UTR del mRNA de ABCA1 contiene 3 sitios de unión al miR33 (en sus dos isoformas miR33a y miR33b). El análisis funcional mostró que la sobreexpresión del miR reprimió la expre-sión de ABCA1 e inversamente la inhibición del miR resultó en un incremento de la expresión del transportador(30-32). La mutación de los sitios

de unión del miR en la región 3`UTR de ABCA1 restauró los niveles de expresión(30-32). Producto

de la inhibición también se observó en macró-fagos y hepatocitos, conjuntamente al aumento de expresión del transportador, un aumento del eflujo de colesterol a apoA1. De modo inverso la sobreexpresión del miR produjo una disminución del eflujo de colesterol a apoA1(30-32).

Además de ABCA1, se observó en el modelo murino que el miR33 inhibe la expresión del transportador ABCG1, responsable del transporte de colesterol hacia HDL(30-32). Llamativamente,

la región 3`UTR del mRNA de ABCG1 en ratón contiene 2 sitios de unión al miR33, ausentes en humanos. Esto explica porqué la sobreexpresión del miR en células de origen humano no inhibe la expresión del transportador. De modo inverso, la proteína NPC1 (Neimann Pick C1) a cargo del transporte del colesterol desde compartimentos lisosomales a otros compartimentos, y que actúa coordinadamente con ABCG1 en el eflujo de coles-terol a HDL, es reprimida por el miR33 en células de origen humano pero no en murinas(32). Esto

podría deberse a que el mRNA humano contiene 2 sitios de unión al miR y el murino solo uno de ellos. De esta forma se demostró la versatilidad que poseen los miRs para producir un efecto similar en diversas especies regulando distintos genes blanco pertenecientes a la misma vía.

Como consecuencia de la regulación de los trans-portadores ABCA1 y ABCG1 se pensó que esto debería tener un efecto sobre los niveles de HDL circulantes. Mediante el silenciamiento in vivo del miR33 en ratones se observó un aumento del 25 % en los niveles plasmáticos de esta lipoproteína. De modo inverso al sobreexpresar el miR se determinó una disminución entre el 25-30 % en los niveles de HDL circulante(30-32).

Dando más sustento al papel regulatorio del miR33 sobre los niveles de HDL circulantes Horie y col. (2010) utilizaron ratones knock out para la expresión del miR33, manteniendo intacta la expresión de Srebf2. Observaron un aumento de la expresión de ABCA1 y un aumento de entre el 25-40 % en los niveles de HDL(33).

Además de promover el eflujo de colesterol y la biosíntesis de HDL, estudios en ratón demostraron que el miR33 es capaz de regular la secreción biliar en el hígado(34). El miR regula a través de la unión

a la región 3`UTR los transportadores ABCB1 y ATP8B1, ubicados en las membranas canaliculares y claves en la secreción biliar. En experimentos in vivo también se observó una alteración en la secreción biliar y el contenido de esteroles(34).

Por otra parte, se observó que genes involucra-dos en la β oxidación de ácidos grasos como CPT1a, CROT y HADHB(35) presentan sitios de unión

al-tamente conservados para el miR33. Se determinó la unión específica del miR33 a los sitios de unión de la región 3`UTR de estos genes y la represión de CPT1a y HADHB(32).

Todos estos resultados sustentan con mayor fuerza el papel clave del miR33 en la regulación del transporte reverso de colesterol y en conse-cuencia su potencial terapéutico en enfermedades cardiovasculares como la aterosclerosis. En ratones knock out para el receptor de LDL (Ldlr-/-) con placas ateroscleróticas establecidas, la inhibición del miR33 produjo una regresión de las lesiones ateroscleróticas, reduciendo el tamaño de las placas, el contenido lipídico y de macrófagos y la expresión de genes proinflamatorios(36). En otro

estudio en macrófagos peritoneales de ratones knock out para miR33 y apoE (mir33-/- ;apoE-/-) se observó un incremento en el eflujo de coleste-rol a apoA1 y HDL respecto a macrófagos con la expresión normal del miR(37). En el mismo estudio

los ratones fueron alimentados por 14 semanas con una dieta conteniendo un 0,15 % de colesterol y se observó en los ratones knock out para el miR33 una reducción del 20-25 % en el tamaño de las placas y el contenido lipídico respecto a los ratones con la expresión del miR intacta(37).

(6)

con el incremento de la expresión de ABCA1, re-sultó en un aumento de la remoción del colesterol de estas células y la restauración de los niveles normales de insulina(38).

miR30c

Aunque los niveles de expresión de este miR en hígado son relativamente bajos respecto a otros tejidos Soh y col. (2013) plantearon una amplia evidencia respecto a su papel en la homeostasis lipí-dica. El hallazgo de este miR surgió en la búsqueda de inhibidores de la proteína transferidora de tri-glicéridos microsomales (MTP, microsomal trigly-ceride transfer protein). Esta proteína, involucrada en el ensamblaje de precursores de lipoproteínas de baja densidad, interactúa y lipidifica a la proteína apoB, haciendo de ella un blanco terapéutico para reducir los niveles plasmáticos de los lípidos. Sin embargo, la utilización de inhibidores ha dado lugar a efectos secundarios como la esteatosis y el incremento en los niveles plasmáticos de transa-minasas. Mediante el análisis in silico se encontró que los miembros de la familia del miR30 contenían sitios de unión a los transcriptos de MTP y además se encontraban conservados entre los vertebrados. Estudios funcionales in vitro demostraron que, de los 3 miembros de la familia, debido a la presencia de sitios de interacción suplementarios al sitio de interacción principal(39), solo el miR30c tenía un

efecto sobre la actividad y los niveles de expresión de la proteína blanco. Se observó in vitro que la sobreexpresión e inhibición del miR no solo redu-cía y aumentaba, respectivamente, los niveles de expresión y actividad de la proteína sino que, como producto de estos cambios, también variaban del mismo modo, los niveles de secreción de apoB en el medio. En estudios in vivo, en ratones en los que se sobreexpresaba o inhibía la expresión de los miRs en hígado, se observó también un incre-mento y reducción respectivamente en los niveles de expresión de la proteína blanco y en los niveles plasmáticos de colesterol y triglicéridos, como re-sultado de la reducción en los niveles de secreción de lipoproteínas no HDL. Se observó además que estos cambios se producían sin variar los niveles plasmáticos de transaminasas. Cuando en el mismo experimento se analizaron los niveles de colesterol y triglicéridos, pero esta vez en los homogenatos de hígado, contrariamente a lo esperado, no se obser-vó un incremento en la concentración hepática de los mismos. Se buscaron posibles genes blanco del

miR en vías de oxidación y síntesis de triglicéridos y fosfolípidos. In vitro, la sobreexpresión del miR redujo entre otros genes los niveles de expresión de la enzima lisofosfatidilglicerol aciltransferasa (LP-GAT1, lysophosphatidylglycerol acyltransferase 1), que por estudios de silenciamiento mostró tener un rol en la lipogénesis de novo sin afectar la actividad de MTP. Para estudiar el efecto in vivo, ratones knock out para MTP fueron transfectados con el miR30c y no se observaron cambios en los niveles plasmáticos del colesterol y los triglicéridos, ni en el colesterol hepático, pero sí en los niveles de los tri-glicéridos, ácidos grasos y fosfolípidos. Esto indicó entonces que el miR era capaz de reducir los nive-les de triglicéridos hepáticos independientemente de la actividad de MTP. Para resaltar el alcance terapéutico de este miR se estudio el efecto sobre la aterosclerosis. Ratones knock out para apoE se transfectaron con el miR, con el inhibidor o con un control scrambled. Se observó una reducción y un incremento en las concentraciones plasmáticas de los lípidos y de la proteína apoB, sin cambios en los niveles de las transaminasas, en los ratones en los que la expresión del miR estaba aumentada o disminuida respectivamente. Asimismo se observó una reducción y un incremento en el número y tamaño de placas ateroscleróticas y en la tinción de macrófagos en las uniones cardíacas de la aorta en los ratones en los que el miR estaba aumentado y disminuido respectivamente.

De esta manera los autores demostraron que el miR30c era capaz, al disminuir la expresión de MTP, de reducir los niveles plasmáticos de coleste-rol y triglicéridos sin producir efectos secundarios, reducir los niveles hepáticos de los triglicéridos, disminuyendo la lipogénesis de novo al reducir la expresión de algunos genes blancos como LPGAT1 y finalmente reducir también la formación de placas ateroscleróticas en ratones knock out para apoE.

miRs circulantes

(7)

cuerpos apoptóticos, proteínas libres y en lipopro-teínas HDLs(40) (Fig. 3). Hay una amplia variedad

de trabajos que establecen una relación estrecha entre estos miRs y distintas patologías(41-43). Esto

ha generado un interés particular en la utilización de estas pequeñas moléculas como biomarcadores de distintas patologías.

Las HDLs son capaces de transportar miRs endógenos hasta células receptoras por medio de un mecanismo que involucra a los receptores SR-BI(44). Se ha observado además que las HDL de

pacientes con hipercolesterolemia familiar (FHC) presentan mayor abundancia y riqueza de miRs que aquellos procedentes de pacientes normales(44)

El análisis de los miRs contenidos en las HDLs mostró que el miR223 se encuentra altamente enriquecido y llamativamente este miR se encuen-tra en forma abundante en células receptoras con la consiguiente reducción en los niveles de dos genes target: RhoB y EFNA1. Inclusive cuando se trataron hepatocitos con estas HDLs se obser-vó una regulación negativa de 91 genes, 79 de los cuales eran blancos tentativos de los 22 miRs más abundantes contendidos en las lipoproteínas(44). La

heterogeneidad de efectos vasculares de los HDLs

en la regulación del óxido nítrico y funciones an-tioxidantes, antiinflamatorias y antitrombóticas hace pensar que esto puede deberse al perfil de miRs contenidos en las lipoproteínas.

De esta manera, los miRs no solo regulan genes clave del metabolismo de los lípidos, particular-mente involucrados en la homeostasis del coles-terol y los niveles de HDL circulantes, sino que estas mismas lipoproteínas son responsables de su transporte y en última instancia de sus efectos regulatorios en tejidos distantes.

Inclusive se ha reportado que los miRs no solo ejercen efectos regulatorias a distancia entre te-jidos distantes de un organismo sino que pueden hacerlo entre distintos organismos, inclusive de distintos reinos. En un trabajo reciente(45) se

des-cribió que un miR de origen vegetal, abundante en arroz, el miR168a, aumentó su nivel en plasma tras la ingesta de arroz, y fue capaz de unirse al mRNA de la proteína adaptadora 1 del receptor de LDL, inhibir su expresión y como consecuencia de ello alterar los niveles de colesterol en suero. Este trabajo evidencia cómo un miR de origen vegetal en la dieta es capaz de regular la expresión de un gen target en mamíferos.

Figura 3. miRs circulantes. Los miRs pueden ser secretados a Ia circulación en distintas vesículas lipídicas como exosomas, microvesiculas y cuerpos apoptóticos o pueden encontrarse fuera de las vesículas pero unidas a lipoproteínas o a proteínas de unión a RNA

(8)

CONCLUSIONES

Los miRs regulan una amplia variedad de pro-cesos fisiológicos incluyendo al metabolismo de los lípidos. Consecuentemente su desregulación está también asociada a dislipidemias. Como se describe anteriormente, se han identificado tres miRs que regulan la homeostasis de los lípidos: los miRs122, 33 y 30c. Se ha demostrado que la expresión de estos miRs está determinada por cambios en el ambiente celular, incluyendo los niveles de colesterol, y estos procesos se corre-lacionan con la inducción de otros genes que regulan la homeostasis lipídica. Los estudios funcionales, en los cuales se silencia por distin-tas vías la expresión de los miRs tanto in vitro como in vivo, incluyendo a modelos primates no humanos muestran resultados muy promisorios. Además, teniendo en cuenta la diversidad de ge-nes involucrados en estos procesos y de acuerdo a las predicciones bioinformáticas, se espera que en los próximos años sea aún mayor la cantidad de miR asociados a estos procesos regulatorios.

Sin embargo, la aplicación clínica de este cono-cimiento tiene por delante importantes desafíos. Debe tenerse en cuenta, en primer lugar, que un miR es capaz de regular simultáneamente la expresión de una amplia variedad de genes. En términos fisiológicos, esto significa que cuando se silencia o sobreexpresa un miR se puede es-tar inhibiendo la expresión de un gen blanco de interés conocido y simultáneamente estar inhi-biendo (o activando como resultado indirecto de la inhibición de un represor) otros genes blancos desconocidos. En segundo lugar la expresión de los miRs es tejido específica e incluso en dis-tintos tejidos un miR puede cumplir distintas funciones de acuerdo a los genes expresados por cada tejido. Teniendo en cuenta todo esto el desarrollo terapéutico de los miRs debe invo-lucrar entonces la producción de conocimiento básico: comprender los mecanismos detrás de los efectos fisiológicos observados e identificar y validar funcionalmente los genes blanco de estos miRs. Asimismo este conocimiento básico debe contrastarse con estudios funcionales de silen-ciamiento o sobreexpresión en modelos murinos y en primates no humanos. La tolerancia a los efectos del tratamiento con antagonistas del miR122 observada en pacientes con hepatitis C es un paso importante en el desarrollo de estra-tegias farmacológicas a base de miRs.

BIBLIOGRAFÍA

1. Ambros V. The functions of animal microRNAs. Nature431:350-55, 2004

2. Bartel DP. MicroRNAs: genomics, biogenesis, mecha-nism, and function. Cell116:281-97, 2004

3. Berezikov E, Cuppen E, Plasterk RH. Approaches to microRNA discovery. Nat. Genet. 38(Suppl.):S2-7, 2006

4. Friedman RC, Farh KK, Burge CB, Bartel DP. Most mammalian mRNAs are conserved targets of microRNAs. Genome Res. 19:92-105, 2009

5. Lewis BP, Shih IH, Jones-Rhoades MW, Bartel DP, Burge CB. Prediction of mammalian microRNA targets. Cell 115:787-798, 2003

6. John B, Enright AJ, Aravin A, Tuschl T, Sander C, Marks DS. Human MicroRNA targets. PLoS Biol 2:e363, 2004

7. Kiriakidou M, Nelson PT, Kouranov A, Fitziev P, Bouyioukos C, Mourelatos Z, Hatzigeorgiou A. A combined computational experimental ap-proach predicts human microRNA targets. Genes Dev 18:1165-1178, 2204

8. Bushati N, Cohen SM. microRNA functions. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 23:175-205, 2007

9. Chang TC, Mendell JT. microRNAs in vertebrate physiology and human disease. Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 8:215-39, 2007

10. Esquela-Kerscher A, Slack FJ. Oncomirs-microR-NAs with a role in cancer. Nat. Rev. Cancer 6:259-69, 2006

11. Krutzfeldt J, Stoffel M. MicroRNAs: a new class of regulatory genes affecting metabolism. Cell Metab. 4:9-12, 2006

12. Lynn FC. Meta-regulation: microRNA regulation of glucose and lipid metabolism. Trends Endocrinol. Metab. 20:452-59, 2009

13. Suarez Y, Sessa WC. MicroRNAs as novel regula-tors of angiogenesis. Circ. Res. 104:442-54, 2009 14. Ouimet M, Marcel YL. Regulation of lipid droplet

cholesterol effl ux from macrophage foam cells. Ar-terioscler. Thromb.Vasc. Biol. 32:575-581, 2012 15. Krimbou L., Marcil M, Genest J. New insights

into the biogenesis of human high-density lipopro-teins. Curr. Opin. Lipidol. 17:258-267, 2006 16. Von Eckardstein A, Nofer JR, Assmann G. High

density lipoproteins and arteriosclerosis. Role of cholesterol efflux and reverse cholesterol transport. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 21:13-27, 2001 17. Krieger M. Charting the fate of the “good

choles-terol”: identification and characterization of the high-density lipoprotein receptor SR-BI. Annu. Rev. Biochem. 68:523-558, 1999

18. Wolkoff AW, Cohen DE. Bile acid regulation of hepatic physiology: I. Hepatocyte transport of bile acids. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 284:G175-G179, 2003

19. BrownMS, Goldstein JL.The SREBPpathway: regulation of cholesterol metabolism by proteoly-sis of a membrane-bound transcription factor. Cell 89:331-40, 1997

(9)

inte-grators of metabolic and inflammatory signaling. J. Clin. Invest. 116:607-14, 2006

21. Soh J, Iqbal J, Queiroz J, Fernandez-Hernando C, Hussain MM. MicroRNA-30c reduces hyper-lipidemia and atherosclerosis in mice by decreasing lipid synthesis and lipoprotein secretion. Nat. Med. 19:892-900, 2013

22. Elmén J, Lindow M, Silahtaroglu A, Bak M, Christensen M, Lind-Thomsen A, Hedtjärn M, Hansen JB, Hansen HF, Straarup EM, McCul-lagh K, Kearney P, Kauppinen S. Antagonism of microRNA-122 in mice by systemically administered LNA-antimiR leads to up-regulation of a large set of predicted target mRNAs in the liver. Nucleic Acids Res. 36:1153-1162, 2008

23. Esau C, Davis S, Murray SF, Yu XX, Pandey SK, Pear M, Watts L, Booten SL, Graham M, McKay R, Subramaniam A, Propp S, Lollo BA, Freier S, Bennett CF, Bhanot S, Monia BP. miR-122 regulation of lipid metabolism revealed by in vivo antisense targeting. Cell Metab. 3:87-98, 2006 24. Elmén J, Lindow M, Schütz S, Lawrence M,

Petri A, Obad S, Lindholm M, Hedtjärn M, Hansen HF, Berger U, Gullans S, Kearney P, Sarnow P, Straarup EM, Kauppinen S. LNA-mediated microRNA silencing in non-human pri-mates. Nature 452:896-899, 2008

25. Lanford RE, Hildebrandt-Eriksen ES, Petri A, Persson R, Lindow M, Munk ME, Kauppinen S, Ørum H. Therapeutic silencing of microRNA-122 in primates with chronic hepatitis C virus infection. Science 327:198-201 non-human primates. Nature 452:896-899, 2010

26. Jopling CL, Schutz S, Sarnow P. Position-de-pendent function for a tandem microRNA miR-122-binding site located in the hepatitis C virus RNA genome. Cell Host Microbe 4:77-85, 2008

27. Jopling CL, Yi M, Lancaster AM, Lemon SM, Sarnow P. Modulation of hepatitis C virus RNA abundance by a liver-specific MicroRNA. Science 309:1577-1581, 2005

28. Franciscus A. Hepatitis C treatments in current clinical development. HCV Advocate.http://www. hcvadvocate.org/hepatitis/hepC/HCVDrugs.html, 2010

29. Chang J, Nicolas E, Marks D, Sander C, Lerro

A, Buendia MA, Xu C, Mason WS, Moloshok T, Bort R, Zaret KS, Taylor JM. miR-122, a mam-malian liver-specific microRNA, is processed from hcr mRNA and may downregulate the high affinity cationic amino acid transporter CAT-1. RNA Biol. 1:106-113, 2004

30. Marquart TJ, Allen RM, Ory DS, Baldan A. miR-33 links SREBP-2 induction to repression of sterol transporters. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107:12228-12232, 2010

31. Najafi-Shoushtari SH, Kristo F, Li Y, Shioda T, Cohen DE, Gerszten RE, Näär AM. MicroRNA-33 and the SREBP host genes cooperate to control cho-lesterol homeostasis. Science 328:1566-1569, 2010 32. Rayner KJ, Suárez Y, Dávalos A, Parathath S,

Fitzgerald ML, Tamehiro N, Fisher EA, Moore

KJ, Fernández-Hernando C. MiR-33 contributes to the regulation of cholesterol homeostasis. Science 328:1570-1573, 2010

33. Horie T, Ono K, Horiguchi M, Nishi H, Naka-mura T, Nagao K, Kinoshita M, Kuwabara Y, Marusawa H, Iwanaga Y, Hasegawa K, Yokode M, Kimura T, Kita T. MicroRNA-33 encoded by an intron of sterol regulatory element-binding protein 2 (Srebp2) regulates HDL in vivo. Proc.Natl. Acad. Sci. USA 107:17321-17326, 2010

34. Allen RM, Marquart TJ, Albert CJ , Suchy FJ, Wang DQ, Ananthanarayanan M , Ford DA, Baldan A. miR-33 controls the expression of biliary transporters, and mediates statin- and diet-induced hepatotoxicity. EMBO Mol. Med. 4:882-895, 2012 35. Gerin I, Clerbaux LA, Haumont O, Lanthier N,

Das AK, Burant CF, Leclercq IA, MacDougald OA, Bommer GT . Expression of miR-33 from an SREBP2 intron inhibits cholesterol export and fatty acid oxidation. J. Biol. Chem. 285:33652-33661, 2010 36. Rayner KJ. , Sheedy FJ, Esau CC, Hussain

FN, Temel RE, Parathath S, van Gils JM, A. J. Rayner AJ, A. N. Chang AN, Suarez Y. Antago-nism of miR-33 in mice promotes reverse cholesterol transport and regression of atherosclerosis. J. Clin. Invest.121:2921-2931, 2011

37. Horie T, Baba O, Kuwabara Y, Chujo Y, Wata-nabe S, Kinoshita M, Horiguchi M, Nakamura T, Chonabayashi K, Hishizawa M, Hasegawa K, Kume N, Yokode M, Kita T, Kimura T, Ono K. . MicroRNA-33 defi ciency reduces the progres-sion of atherosclerotic plaque in ApoE( -/ - ) mice. J. Am.Heart Assoc. 1:e003376, 2012

38. Wijesekara N, Zhang LH , Kang MH, Abraham T, Bhattacharjee A,Warnock GL, Verchere CB, Hayden MR. miR-33a modulates ABCA1 expres-sion, cholesterol accumulation, and insulin secretion in pancreatic islets. Diabetes 61:653-658, 2012 39. Soh J, Hussain MM. Supplementary site

interac-tions are critical for the regulation of microsomal triglyceride transfer protein by microRNA-30c. Nutr. Metab. 4;10(1):56, 2013

40. Zhu H, Fan GC. Extracellular/circulating mi-croRNAs and their potential role in cardiovascular disease. Am. J. Cardiovasc. Dis. 1:138-149, 2011 41. Mitchell PS, Parkin RK, Kroh EM, Fritz BR,

Wyman SK, Pogosova-Agadjanyan EL, Peter-son A, Noteboom J, O’Briant KC, Allen A, Lin DW, Urban N, Drescher CW, Knudsen BS, Stire-walt DL, Gentleman R, Vessella RL, Nelson PS, Martin DB, Tewari M. Circulating microRNAs as stable blood-based markers for cancer detection. Proc Natl Acad Sci USA 105:10513-10518, 2008 42. Gilad S, Meiri E, Yogev Y, Benjamin S,

Leba-nony D, Yerushalmi N, Benjamin H, Kushnir M, Cholakh H, Melamed N, Bentwich Z, Hod M, Goren Y, Chajut A. Serum microRNAs are promis-ing novel biomarkers. PLoS ONE 3:e3148, 2008 43. Chen X, Ba Y, Ma L, Cai X, Yin Y, Wang K, Guo

(10)

T, Ning G, Wang J, Zen K, Zhang J, Zhang CY.

Characterization of microRNAs in serum: a novel class of biomarkers for diagnosis of cancer and other diseases. Cell Res. 18:997-1006, 2008

44. Vickers KC, Palmisano BT, Shoucri BM, Sham-burek RD, Remaley AT . MicroRNAs are trans-ported in plasma and delivered to recipient cells by high-density lipoproteins. Nat. Cell Biol. 13: 423-433, 2011

45. Lin Zhang, Dongxia Hou, Xi Chen, Donghai

Figure

Figura 1. Biogénesis y función de los miRs. lnicialmente los miRs son transcriptos en transcriptos primarios de gran longitud
Figura 2. Regulación de Ia homeostasis de lípidos  por miRs. Las puntas de flecha rectangulares indican Ia represión postrans-
Figura 3. miRs circulantes. Los miRs pueden ser secretados a Ia circulación en distintas vesículas lipídicas como exosomas,

Referencias

Documento similar

El.objeto de la presente crónica es presentar al lector español el estado actual de la informática jurídica en los Estados Unidos, si bien centrando únicamente su atención en el

En cuarto lugar, se establecen unos medios para la actuación de re- fuerzo de la Cohesión (conducción y coordinación de las políticas eco- nómicas nacionales, políticas y acciones

rios problemas de incompatibilidad con el propio Estado de Derecho (vid. «Concepto y esen- cia del Estado social de Derecho», en W. DOEHRING: El Esta- do social, cit., págs.

de su infinito amor.. imperio sobre las nubes, que.. desgracias vencidas, se vu elven las calamidades risueñas.. Publicad sus maravillas, sus inumerables beneficios ,

La vida real, no obstante, proporciona la certidumbre de que, en multitud de ocasiones, el interés de cada uno se satisface con el concurso propio y de otro u otros portadores

En virtud de esta política, que fue conocida como la apertura, numerosos y destacados po- líticos exiliados por el régimen pudieron regresar al país; la prensa disfrutó de una

en una especie de «era pospartidos». Según este punto de vista, la cuestión de la estabilidad electoral de los sistemas de partidos de Europa occidental se convierte en

• el conocimiento profundo de escolares. • mejorar su capacidad de comunicación, desarrollar responsabilidad y gene- rar confianza en sus posibilidades como enseñantes. • abrir