Proteínas que unen ácidos grasos (FABPs): interacción proteica e inmunopatología de intestino

Abstract

Las proteínas que unen ácidos grasos (FABPs) constituyen una amplia familia de proteínas pequeñas intracelulares (14-15kDa). Las mismas se expresan en distintos tejidos de manera específica, pudiendo expresarse más de una isoforma en un mismo tejido. Este es el caso de FABP1 (o LFABP, isoforma hepática) y FABP2 (o IFABP, isoforma intestinal). Ambas son expresadas en células epiteliales diferenciadas del intestino en elevadas concentraciones relativas. FABP1 se encuentra también presente en riñón e hígado (sitio donde fue descubierta). Estas FABPs han sido caracterizadas como importantes para el transporte y metabolismo de ácidos grasos (AG) provenientes de la dieta y la circulación. Unen ligandos hidrofóbicos, como los AG de cadena larga, con elevada afinidad y los transportan hacia diversos destinos subcelulares como la mitocondria, el retículo, el núcleo, para cumplir funciones en la β-oxidación, síntesis de quilomicrones, regulación de la transcripción génica, entre otros. El intestino es el lugar de contacto con la mayor cantidad de microorganismos y es también el principal sitio de ingreso de nutrientes al organismo, favorecido por la gran superficie de contacto con el lumen intestinal brindado por las vellosidades. Las FABPs presentan su máximo nivel de expresión en el yeyuno, sitio donde se absorben los ácidos grasos. En bibliografía ya ha sido descripta la distribución normal de FABPs a lo largo del eje longitudinal del intestino, así como también la expresión en el eje cripta-vellosidad. Existen patologías del intestino delgado, llamadas enteropatías, con diverso grado de malabsorción de nutrientes, como es el caso de Enfermedad Celíaca (EC). Una patología con características autoinmunes que se desencadena ante la exposición a proteínas del gluten en individuos genéticamente susceptibles y que involucra una atrofia vellositaria, infiltración linfocitaria e hiperplasia de las criptas. En el presente trabajo buscamos profundizar en el conocimiento de las funciones específicas que desempeñan las FABPs del enterocito desde dos aristas: 1) El análisis de la expresión de FABPs en un contexto de enteropatía del intestino delgado ampliamente caracterizada, como lo es EC. 2) El estudio de las interacciones proteína-proteína de las dos isoformas de FABPs con otras proteínas presentes en el enterocito. Dichos trabajos fueron llevados a cabo a través de ensayos in silico, in vitro, en cultivo e in vivo, con muestras de pacientes y modelos animales. Como resultado encontramos una localización alterada de las FABPs en EC. Allí observamos expresión de FABPs en las criptas, hallazgo que nos llevó a considerar que estas proteínas en un contexto patológico pueden presentarse aún en células indiferenciadas y proliferativas. Esto fue confirmado en un modelo murino con alteraciones funcionales similares a EC. FABP2 se expresa en células en proliferación activa, mientras que FABP1 no. En modelos murinos FABP1 y FABP2 knock out, se vió que la ausencia de una de las FABPs no altera la localización ni la expresión de la isoforma remanente. Tampoco se observó alteración en la tasa de proliferación celular. Los ensayos de interacción proteína-proteína llevados a cabo en una línea celular modelo, nos permitieron poner de manifiesto la interacción de FABP1 con Heat Shock Protein 60, Calreticulina, Creatina quinasa B, α- sinucleína, así como también tener evidencias funcionales de la interacción con los factores de transcripción de la familia de los PPARs (receptores activados por proliferador de peroxisoma). Para el caso de FABP2 observamos la interacción con PPARγ. Estos resultados fueron complementados con análisis de acoplamiento (docking) molecular dirigido por análisis electrostáticos de los pares de proteínas interactuantes. En conjunto, los resultados presentados nos permiten tener una mayor comprensión de las funciones que cumplen las FABPs a nivel intestinal y complejizan el espectro de interrelaciones moleculares que llevarían a las FABPs a formar parte de mecanismos diversos además de los estrictamente vinculados al metabolismo lipídico.