Papel de la cascada del ácido araquidónico en la función epitelial de barrera en un modelo de células intestinales Caco-2

El epitelio intestinal forma una barrera que permite el paso de nutrientes pero restringe el de substancias potencialmente nocivas. La alteracion de dicha funcion se relacion a con enfermedades gastrointestinales como la enfermedad inflamatoria intestinal (IBD) en la que, ademas, la produccion de eicosanoides en la mucosa intestinal se encuentra incrementada. Por ese motivo, el objetivo del presente trabajo ha sido investigar el papel de los eicosanoides producidos en la cascada del acido araquidonico en la regulacion de la funcion epitelial de barrera en un modelo intestinal de celulas Caco-2. La permeabilidad paracelular (PP) se ha estudiado en cultivos mantenidos sobre filtros, a partir de la determinacion de la resistencia electrica transepitelial (TER) y de los flujos de dextrano. La concentracion intracelular de Ca2+ ([Ca2+]i) se ha determinado por espectrofluorimetria, y la de AMPc asi como la activacion de NFkB por enzima inmuno ensayo. La fosforilacion de la cadena ligera de miosina (MLC) se ha realizado por western blot y la localizacion de las proteinas de la union estrecha (TJ) por inmunofluorescencia. Los resultados revelan que la PGE2, la PGE3, el LTD4 y los 5-, 12-(R)-, 12-(S)- y 15-HETE son capaces de romper la funcion barrera. En cambio, la PGD2, el LTB4, el 13-HODE, el 20-HETE, los 11,12- y 14,15-EET, los 11,12 y 14,15-DHETE y el 12-HEPE no tienen este efecto. La PGE2 y PGE3 incrementan la PP al interaccionar con los receptores EP1 y EP4 que a su vez activan la via de la PLC-IP3-Ca2+ y la via del AMPc-PKA, respectivamente. En el caso de LTD4, se ha observado que el receptor implicado en la disrupcion de la funcion barrera es el CysLT1R. En el caso del 5-HETE se ha descartado la participacion de BLT1, BLT2, CysLT1R y CysLT2R. En el caso del LTD4 y 5-HETE, ademas de inducir un incremento de la [Ca2+]i, se ha demostrado la activacion de la via de la PLC-Ca2+/PKC y de la via de la PKA independiente de AMPc y de NFkB. En el caso de 12-(R)-, 12-(S)- y 15-HETE tambien se ha observado un incremento de la [Ca2+]i pero no de AMPc, a excepcion de 12-(S)-HETE que si que incrementa la concentracion de AMPc. En todos los casos en los que un eicosanoide ha alterado la funcion epitelial de barrera se ha observado una relacion entre el incremento de la PP y la redistribucion hacia el citosol de las proteinas de la TJ ocludina y claudina-4, sin alteracion de la localizacion de ZO-1, claudina-1 o claudina-2. Dichos eicosanoides, a excepcion del 5-HETE, tambien incrementan la actividad de la MLCK provocando la desorganizacion del anillo de actina. A pesar de que la disrupcion de la funcion epitelial de barrera observada en pacientes con IBD se ha atribuido tradicionalmente al efecto de citocinas proinflamatorias como TNF-? e IFN-? , en la presente memoria se aportan evidencias del papel de los eicosanoides en la regulacion de la PP. Ademas se aporta una posible explicacion para los efectos negativos de la inhibicion de la COX en pacientes con IBD y la posibilidad de nuevas estrategias terapeuticas. Si bien se ha descrito un efecto beneficioso del consumo de aceite de pescado o acidos grasos n-3 en pacientes con IBD, este no puede ser atribuido a la reduccion de la relacion PGE2/PGE3 ya que ambas PG tienen un efecto negativo sobre la funcion epitelial de barrera. Sin embargo, dicho efecto si que podria atribuirse a la generacion de 12-HEPE que al contrario que 12-HETE no altera la PP.