Modulación redox de la autofagia en la glándula de Harder de hámster Sirio

La glandula de Harder (GH) de hamster Sirio (Mesocricetus auratus) posee un elevado metabolismo porfirinogenico con un gran dimorfismo sexual, mostrando los machos mucha menor concentracion de porfirinas que las hembras. Incluso en la GH de los hamsteres macho, esta actividad porfirinogenica es mayor que en el higado. El estres oxidativo fisiologico derivado de la produccion constante de porfirinas es tan elevado que la GH necesita de mecanismos de supervivencia adicionales y extraordinarios para luchar contra esta exposicion cronica que, en otros organos, produciria efectos deletereos. Esos mecanismos incluyen procesos invasivos y autofagicos. Durante este trabajo intentamos caracterizar las masas invasivas observadas en la GH. Para abordar esa tarea consideramos que las masas invasivas siguen los pasos de un proceso maligno: crecimiento celular del epitelio como tumor benigno, rotura de la lamina basal, invasion del tejido subyacente y de capilares. Los resultados mostraron que la presencia de estas masas, especialmente en la GH hembra, esta unida a la expresion de ciertos factores considerados como marcadores tumorales en otras circunstancias, como las proteinas degradadoras de la matriz extracelular (metaloproteasas y catepsinas), el antigeno de proliferacion nuclear (PCNA), p53 y el factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF). ?Como puede ser posible que la GH muestre, en condiciones normales, un fenotipo tumoral? La estrategia de supervivencia de la GH tambien incluye la presencia de procesos autofagicos que han sido considerados como un sistema constante de renovacion. Nuestros datos de catepsinas aportaron indicaciones indirectas acerca de la presencia de procesos de muerte celular que afectan a la ruta lisosomal, especialmente en la GH hembra que mostro una acumulacion de cuerpos autofagicos. Nuestros resultados mostraron diferentes grados de autofagia en la GH de hamster Sirio dependiendo del sexo y probablemente controlados por los factores de transcripcion sensibles al estado redox: NF-kappaB y p53. El descubrimiento de este dimorfismo sexual en la autofagia y en la senalizacion redox otorga un papel central a las especies reactivas de oxigeno en la regulacion de la autofagia. Para estudiar si las alteraciones en el estado redox pueden afectar a la autofagia, inyectamos melatonina (N-acetil-5-metoxitriptamina, MEL) a hamsteres hembra durante dos periodos: 1 mes y 2 meses. La MEL es un antioxidante endogeno que reduce los efectos deletereos de los radicales libres por diferentes vias. MEL actua como depurador directo de radicales libres y estimula la actividad y expresion de enzimas implicados en el metabolismo de los radicales libres. Nuestros resultados revelaron un efecto diferente dependiendo del tiempo del tratamiento. Los marcadores de estres oxidativo se redujeron en el tratamiento de 1 mes pero tras el tratamiento de 2 meses esos parametros recuperaron los niveles del control. Incluso, en este ultimo grupo de animales la MEL parecio mostrar efectos prooxidantes. El tratamiento de 1 mes disparo una translocacion al nucleo de p53 que condujo a la transactivacion de DRAM (modulador de la autofagia relacionado con el dano). DRAM es un regulador de la autofagia inducido por p53 y de acuerdo con ello, el tratamiento de 1 mes indujo una mayor expresion de los marcadores autofagicos Beclin-1 y LC3-II. Por otra parte, en el tratamiento de 2 meses, la activacion de NF-kappaB no afecto a la expresion de sus proteinas diana. En el ese mismo tratamiento los niveles nucleares de p53 se redujeron, asi como los niveles de los marcadores autofagicos. En esta tesis describimos por primera vez la induccion de la autofagia por la melatonina por medio de una accion dependiente de p53, corroborando que el estres oxidativo puede modular la autofagia a traves de la senalizacion de los factores de transcripcion sensibles al estado redox. El tratamiento de 2 meses con MEL demuestra que se requieren estudios adicionales para descubrir los efectos de tratamientos prolongados con antioxidantes, especialmente los concernientes a la autofagia y a la modulacion de las defensas antioxidantes. Con todo ello, proponemos un significado fisiologico para los procesos autofagicos e invasivos: el estres oxidativo modula la autofagia en la GH de hamster Sirio desarrollando una autofagia de supervivencia en machos, mientras que en hembras, la autofagia culmina en una muerte celular por desprendimiento que juega un papel importante en la actividad secretora de la glandula, generando una secrecion holocrina masiva.