X-box Binding Protein 1 Regulates Unfolded Protein, Acute-Phase, and DNA Damage Responses During Regeneration of Mouse Liver

Antecedentes y objetivos: La regeneración del hígado después de una hepatectomía parcial (PH) aumenta la carga de plegado de proteínas en el retículo endoplásmico de los hepatocitos remanentes, lo que resulta en la inducción de la respuesta a las proteínas no plegadas. Hemos investigado el papel del factor de transcripción de la respuesta a las proteínas desdobladas X-box binding protein 1 (XBP1) en la regeneración del hígado mediante un análisis de inmunoprecipitación de la cromatina en todo el genoma.

Métodos: Realizamos estudios con ratones C57Bl6-J (control) y ratones con eliminación de interleucina 6. Los ratones fueron sometidos a cirugías de PH o simuladas. En algunos ratones se eliminó la expresión hepática de XBP1 mediante la inyección de vectores adenovirales que codifican ARN de horquilla pequeña contra el ARN mensajero de Xbp1. Se recogieron tejidos hepáticos antes de la cirugía y a las 6 y 48 horas después de la misma, y se analizaron mediante inmunoprecipitación de cromatina seguida de secuenciación. También se realizaron análisis funcionales en células HepG2.

Resultados: La expresión de XBP1 por parte de los hepatocitos aumentó inmediatamente después de la PH (fase de cebado de la regeneración hepática) en los ratones control, pero este efecto se retrasó en los ratones con deficiencia de interleucina 6. En los ratones con knockdown de XBP1, observamos en el tejido hepático un estrés persistente del retículo endoplásmico, defectos en la respuesta de fase aguda y un mayor daño hepatocelular, en comparación con los ratones control.

Los análisis de inmunoprecipitación de la cromatina del tejido hepático mostraron que a las 6 horas después de la PH, el XBP1 hepático se unió a un gran conjunto de genes implicados en la proteostasis, la respuesta de fase aguda, el metabolismo y la respuesta al daño del ADN (DDR). En este momento, XBP1 se unió al promotor del gen transductor de señales y activador de la transcripción 3 (Stat3). Los hígados de los ratones con XBP1 desactivado mostraban una expresión reducida de STAT3 y tenían niveles más bajos de fosforilación de STAT3 en Ser727, una modificación que promueve la proliferación celular y la DDR. Los hígados regenerados de los ratones XBP1-knockdown expresaron altos niveles de un marcador de roturas de doble cadena de ADN, la histona 2A fosforilada, miembro X (H2AX), en comparación con los ratones de control. La inhibición de la expresión de XBP1 provocó una menor regulación al alza de los ARN mensajeros de DDR en los hepatocitos en regeneración.

Conclusión: En los hígados de los ratones, encontramos que la PH induce la expresión de XBP1, y que esta actividad requiere la interleucina 6. La expresión de XBP1 regula la respuesta a las proteínas no plegadas, la respuesta a la fase aguda y el DDR en los hepatocitos. En los hígados en regeneración, la deficiencia de XBP1 conduce al estrés del retículo endoplásmico y al daño del ADN.

CITA DEL ARTÍCULO Gastroenterology. 2017 Apr;152(5):1203-1216.e15.  doi: 10.1053/j.gastro.2016.12.040. Epub 2017 Jan 9.