Efectos de la hipercolesterolemia materna suprafisiológica sobre el tráfico de colesterol en la placenta humana.

Un aumento en el colesterol materno ocurre en embarazos para asegurar el desarrollo fetal, denominado como hipercolesterolemia materna fisiológica (nombrado en esta tesis como control (C)). La hipercolesterolemia materna suprafisiológica (la que en esta tesis consideraremos como hipercolesterolemia (HC)) ocurre por mecanismos desconocidos y conduce a disfunción endotelial, estrés oxidativo y ateroesclerosis en la vasculatura feto-placentaria, fenómenos que no se asocian a un aumento en los niveles de colesterol en la circulación fetal, sugiriendo que podría existir regulación del tráfico de colesterol entre la circulación materna y la fetal. El tráfico de colesterol en la placenta, definido como captación y eflujo de este lípido desde la circulación materna a la fetal, ocurre específicamente en las células del sincitiotrofoblasto y las células endoteliales de la placenta, en la denominada barrera placentaria. En las células del sincitiotrofoblasto, el colesterol se capta desde las lipoproteínas maternas de baja (LDL) y alta (HDL) densidad principalmente por el receptor de LDL (LDLR) y el receptor de HDL (SR-BI), respectivamente. Posteriormente, el colesterol es entregado a diferentes aceptores a través de un mecanismo de eflujo (salida de colesterol) mediado principalmente por los transportadores de la super-familia de transportadores ABC (ATP binding cassette) tipo A1 (ABCA1) y G1 (ABCG1) y eventualmente SR-BI. Si bien los aceptores clásicos de colesterol para estos transportadores son del tipo HDL, los aceptores en la placenta humana no han sido descritos. Finalmente, el colesterol que ha salido del sincitiotrofoblasto se transporta a las células endoteliales y desde allí a la circulación fetal. Dado que los niveles de colesterol en la circulación fetal son similares en C y en HC y que en distintos modelos de estudio la expresión de los receptores de lipoproteínas y transportadores de colesterol es regulada en respuesta a niveles elevados de colesterol, proponemos que la HC podría modificar la expresión y actividad de LDLR, SR-BI, ABCA1 y ABCG1, y de esta forma, el tráfico de colesterol en las células del sincitiotrofoblasto. Basado en esta información, nuestra hipótesis de trabajo es: La hipercolesterolemia (HC) altera el tráfico de colesterol en células del sincitiotrofoblasto de la placenta humana disminuyendo la captación y el eflujo de este lípido hacia lipoproteínas fetales. Para evaluar la hipótesis, nuestros objetivos generales son: (1) determinar si la HC modifica la captación de colesterol en células del sincitiotrofoblasto de placentas humanas, (2) determinar si la HC modifica el eflujo de colesterol en células del sincitiotrofoblasto de placentas humanas, (3) determinar si la HC modifica el contenido de colesterol en tejido placentario y células del sincitiotrofoblasto de placentas humanas. Los resultados obtenidos muestran que tanto en el sincitiotrofoblasto de placentas HC de término como en cultivos primarios de células del sincitiotrofoblasto purificados desde estas placentas, la captación de LDL-DiI y HDL-DiI estarían disminuidos (DiI: 1,1’-Dioctadecil3,3,3’,3’-Tetrametilindocarbocianina perclorato). Si bien la abundancia proteica de LDLR no cambia, proponemos que su disponibilidad en la membrana celular es menor en sincitiotrofoblasto de placentas HC y de esta forma su función estaría disminuida. En células HC, la abundancia de SR-BI es menor, lo que también se asoció con una disminución en la captación de HDL marcadas. Adicionalmente, determinamos que SR-BI no participa en el eflujo de colesterol en células del sincitiotrofoblasto, que la salida de colesterol hacia ApoA-I es mayor en placentas HC sin cambios en la abundancia proteica de ABCA1 y que la salida de colesterol hacia HDL es menor en células HC posiblemente por una menor abundancia proteica de ABCG1. Por otra parte, en tejido placentario de embarazos con HC y en células purificadas desde estas placentas determinamos que el contenido de colesterol no esterificado (colesterol libre) es mayor que en la condición C. Determinamos también que en células HC esto no se asociaría con una mayor biosíntesis de colesterol ya que la expresión de HMGCR, enzima limitante para la síntesis de colesterol, es menor en células HC. En este modelo celular, la expresión de ACAT1, enzima que esterifica colesterol, está disminuida en células HC; lo que sugerimos se asocia al aumento determinado en la concentración de colesterol libre en células HC. En el modelo de sincitiotrofoblasto sembrados en Transwell® recubiertos con matrigel, determinamos la localización de los receptores y transportadores de colesterol, corroborando lo observado en sincitiotrofoblasto en placentas, sin embargo, no fue posible determinar la direccionalidad del eflujo (hacia polo apical o basal) debido a inconvenientes técnicos y alguna interacción colesterol-matrigel que evitaría la salida de colesterol hacia el compartimento basal. La conclusión de esta tesis es que en embarazos HC, en los que la madre presenta niveles elevados de colesterol, existiría regulación de la abundancia proteica, localización y/o función de receptores de lipoproteínas y transportadores de colesterol. En células del sincitiotrofoblasto aisladas de placentas HC sugerimos que la captación de lipoproteínas y el eflujo de colesterol está disminuido, junto a cambios en los niveles intracelulares de colesterol no esterificado y menor viabilidad celular. Todos estos cambios, se asocian con niveles de colesterol dentro de rangos normales en los hijos de estas mujeres. Proponemos de esta forma, que en el sincitiotrofoblasto de placentas HC se regula el tráfico del colesterol, posiblemente para evitar la entrada exacerbada de este lípido hacia la circulación fetal.