Mecanismos celulares y moleculares de accion del sistema kiss1/kiss1r en la hipofisis

Resumo

Las kisspeptinas (kps) son una familia de péptidos derivados de un precursor común codificado por el gen kiss1, caracterizado inicialmente por su capacidad para inhibir la metástasis tumoral a través de su receptor kiss1r. Más recientemente, numerosos estudios han demostrado que el sistema kiss1/kiss1r juega un papel esencial en el control neuroendocrino del eje reproductor, donde actúa estimulando la liberación de GnRH a nivel hipotalámico. Sin embargo, la expresión de kiss1 y kiss1r en tejidos distintos pero relacionados con el hipotálamo nos llevó a postular que estas moléculas podrían ejercer funciones reguladoras en lugares adicionales del sistema neuroendocrino, como la hipófisis y dos de sus dianas fisiológicas, el testículo y el tejido adiposo. Los resultados de la presente Tesis demuestran que, en efecto, kiss1 y kiss1r se expresan funcionalmente en células de hipófisis de ratas peripuberales en cultivo, de modo que el tratamiento con kisspeptina 10 (kp-10) induce un incremento del nivel de calcio libre citosólico ([Ca2+]i) de una subpoblación de gonadotropas y somatotropas y estimula consecuentemente la liberación de LH y GH. Además, observamos que la presencia de E2 en el medio de cultivo provoca una sensibilización diferencial de la respuesta de las células adenohipofisarias a la kp-10, que se refleja en aumentos de la proporción de células que muestran incrementos de la [Ca2+]i y de la expresión de los receptores para GHRH y ghrelina, claves en la función de las somatotropas, y que en ciertos casos, facilita la secreción hormonal en respuesta a kp-10. Igualmente, observamos que en la hipófisis se produce una regulación sutil, homóloga y heteróloga, del sistema kiss1/kiss1r, de modo que sus niveles de expresión sufren modificaciones durante el desarrollo postnatal, así como tras el tratamiento in vitro con GnRH, GHRH y/o kp-10 y bajo diferentes condiciones metabólicas, siendo tales modificaciones dependientes del género del animal y de la presencia de esteroides sexuales. Por último, observamos que el sistema kiss1/kiss1r se expresa en órganos distales al eje hipotálamo-hipofisario como son el testículo y el tejido adiposo de rata y ratón, y que su expresión está regulada durante el desarrollo postnatal, así como por factores metabólicos y por los niveles energéticos. El conjunto de nuestros resultados apoya la hipótesis de que el sistema kiss1/kiss1r puede actuar como un integrador entre los ejes metabólico, somatotrópico y reproductor actuando a múltiples niveles, desde el hipotálamo a la hipófisis y sus dianas. Las importantes funciones reguladoras del sistema kiss1/kiss1r hacen interesante el desarrollo análogos con actividad agonista/antagonista más potentes y eficaces. Hemos generado una serie de análogos de la kp-10 de rata mediante sustituciones puntuales de cada uno de sus aa por Alanina, y analizamos sus propiedades funcionales mediante estudios in vivo e in vitro. Nuestros resultados indican que las posiciones 6 y 10 de la kp-10 son críticos para la activación de kiss1r, y sugieren que las modificaciones en estas posiciones, especialmente la 6, podrían permitir la generación de nuevos análogos de la kp-10 con valiosas aplicaciones terapéuticas.