Papel de la isoforma mitocondrial de FASTK en la modulación de la fagocitosis no opsónica de bacterias por los macrófagos

Abstract

La mitocondria es un orgánulo esencial para la función celular, incluyendo la generación celular de la energía en forma de ATP a través de la fosforilación oxidativa (OXPHOS) y la oxidación de metabolitos. La proteína de unión a RNA, FASTK (Fas activated serine/threonine kinase), tiene dos isoformas, una localizada en la mitocondria (mitoFASTK), y la otra isoforma en citosol y núcleo (cytoFASTK). Se ha demostrado que la isoforma mitoFASTK es necesaria para la biogénesis del mRNA ND6 mitocondrial, que codifica una subunidad esencial del complejo I de la cadena respiratoria mitocondrial (CI, NADH:ubiquinona oxidorreductasa). Este estudio investiga los mecanismos de acción de FASTK en la fagocitosis no opsónica. En nuestro laboratorio se ha observado que los macrófagos de los ratones FASTK KO muestran un aumento en la fagocitosis no opsónica de bacterias y una disminución del ~50 % de la actividad del CI en estas células. Durante el trabajo realizado en esta Tesis Doctoral, como método de estudio para explorar si la disminución de la actividad del CI explica el fenotipo fagocítico, se empleó el tratamiento con el inhibidor del CI, rotenona, en los macrófagos murinos WT, así como en la línea celular murina RAW 264.7. En paralelo se silenciaron con shRNAs en dicha línea celular, las dos subunidades del CI (NDUFS3 y NDUFS4). Se observó que, tanto el tratamiento farmacológico con rotenona como el silenciamiento de las subunidades NDUFS3 y NDUFS4, resultaba en un aumento en la fagocitosis bacteriana no opsónica. La reexpresión de mitoFASTK en los macrófagos silenciados en FASTK rescata el fenotipo (es decir, la fagocitosis vuelve a ser normal). Asimismo, la disminución de la actividad del CI en los macrófagos FASTK KO está asociada con un aumento en la fosforilación de AMPK, y su inhibición utilizando el compuesto C revierte el fenotipo fagocítico. Finalmente, se ha demostrado que los macrófagos FASTK KO muestran aumento en la producción de mitoROS respecto a los macrófagos WT durante la fagocitosis no opsónica de bacterias. En conclusión, estos resultados, demuestran por primera vez que mitoFASTK tiene un papel regulador negativo en la fagocitosis no opsónica de bacterias por los macrófagos, a través de la función del CI y la activación de AMPK. Es de interés ahondar en el conocimiento sobre los mecanismos que explican el fenotipo observado y trasladarlo a modelos in vivo. Estos estudios pueden contribuir a la generación de tratamientos que aumenten la captación y la eliminación de bacterias antes de que causen reacciones inflamatorias exageradas; también pueden ayudar a combatir la invasión bacteriana en lugares anatómicos con cantidad limitada de opsoninas.