Διευκρίνιση του ρόλου των ΗΙF στον μεταβολισμό λιπιδίων και στη φλεγμονή
Authors: Τριανταφύλλου Ελένη-Αναστασία 
Published: September 2021

Οι επαγόμενοι από την υποξία παράγοντες HIF μεσολαβούν την επιβίωση φυσιολογικών κυττάρων σε χαμηλές συγκεντρώσεις οξυγόνου και καρκινικών κυττάρων στο υποξικό μικροπεριβάλλον του όγκου. Οι HIF προσδένονται στους υποκινητές των γονιδίων στόχων τους και ρυθμίζουν κυτταρικές λειτουργίες, όπως η αγγειογένεση, η ερυθροποίηση, ο πολλαπλασιασμός και η απόπτωση. Ιδιαίτερα σημαντικός είναι ο ρόλος των HIF στην τροποποίηση του μεταβολισμού των υδατανθράκων, μέσω της ενεργοποίησης της αναερόβιας γλυκόλυσης. Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι η υποξία και οι HIFs επηρεάζουν και το μεταβολισμό των λιπιδίων μέσω της επαγωγής γονιδίων που σχετίζονται με αυξημένη αποθήκευση, πρόσληψη και de novo σύνθεση λιπαρών οξέων. H υποξία και οι HIF φαίνεται να εμπλέκονται στην εμφάνιση ηπατικών διαταραχών που συνδέονται με την ανάπτυξη χρόνιας φλεγμονής, ίνωσης και ηπατοκαρκινώματος, όπως η νόσος του λιπώδους ήπατος, που χαρακτηρίζεται από συσσώρευση τριγλυκεριδίων στα ηπατοκύτταρα. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη της επίδρασης της υποξίας και του HIF-1α στην έκφραση γονιδίων στόχων που σχετίζονται με τη σύνθεση και αποθήκευση λιπιδίων και την ηπατοκυτταρική φλεγμονή σε καρκινικές κυτταρικές σειρές. Μελέτη της επίδρασης της υποξίας και του HIF-1α στην έκφραση γονιδίων που συμμετέχουν στο μονοπάτι βιοσύνθεσης των τριγλυκεριδίων, υποδεικνύει ότι η ακυλομεταφοράση του φωσφατιδικού οξέος AGPAT2, επάγεται σε συνθήκες υποξίας ή παρουσία DMOG σε καρκινικές κυττταρικές σειρές Huh7 και HeLa. Η αποσιώπηση του HIF-1α με ειδικό siRNA αναστέλλει σε σημαντικό βαθμό την επαγωγή της έκφρασης της AGPAT2 στην υποξία. Επιπλέον, αλληλουχία του υποκινητή του γονιδίου της AGPAT2, που περιέχει 6 πιθανές θέσεις HREs ενεργοποιεί τη μεταγραφή ενός γονιδίου αναφοράς σε συνθήκες υποξίας ή κατόπιν υπερέκφρασης του HIF-1α σε νορμοξία. Η αποσιώπηση της AGPAT2 με ειδικό siRNA οδηγεί σε μειωμένη συσσώρευση λιποσταγονιδίων, μειωμένη κυτταρική επιβίωση και αύξηση της ευαισθησίας των κυττάρων στο χημειοθεραπευτικό φάρμακο ετοποσίδιο, σε υποξία. Τα παραπάνω ευρήματα υποστηρίζουν ότι η AGPAT2 αποτελεί άμεσο μεταγραφικό στόχο του HIF-1, επιβεβαιώνοντας ότι η επαγωγή της σύνθεσης λιπιδίων μέσω του HIF-1 συνεισφέρει στην προσαρμογή και την επιβίωση των καρκινικών κυττάρων σε συνθήκες υποξίας. Ο ρόλος της υποξίας και των φλεγμονωδών παραγόντων (ΤΝΡα ή LPS) στην ανάπτυξη EMT και ίνωσης διερευνήθηκε σε κύτταρα ηπατοκαρκινώματος Huh7. Παρατηρήθηκε ότι η υποξία οδηγεί σε επαγωγή έκφρασης γονιδίων μεσολαβητών της ίνωσης (TGF-β, PDGFC και PAI-1), δεικτών ΕΜΤ (E-cadherin, FSP-1) και δεικτών ίνωσης (LOX, P4HB και P4HA1), η οποία δεν επηρεάζεται σημαντικά από φλεγμονώδεις παράγοντες. Αποσιώπηση του HIF-1α προκαλεί μείωση της επαγωγής των γονιδίων PDGFC, E-cadherin, LOX και P4HA1 από την υποξία, καθιστώντας αυτά τα γονίδια πιθανούς στόχους του HIF-1α. Τέλος, επώαση των κυττάρων με τον SB431542, ειδικό αναστολέα του υποδοχέα του TGF-β ALK 5, μειώνει την έκφραση του HIF-1α και επηρεάζει την έκφραση των γονιδίων TGF-β, LOX, P4HB, P4HA1 και E-cadherin σε συνθήκες υποξίας. Συμπερασματικά, η υποξία και ο HIF-1 μεσολαβώντας στην επαγωγή γονιδίων που σχετίζονται με την ίνωση και την EMT, αναδεικνύονται σημαντικοί ρυθμιστές της εξέλιξης φλεγμονωδών παθήσεων των ηπατοκυττάρων.