Regulación de la expresión génica por la lisil oxidasa (LOX): modulación de la α2-macroglobulina en células endoteliales

ResumenIntroducciónLa lisil oxidasa (LOX), enzima implicada en la maduración de la matriz extracelular, juega un papel clave en el mantenimiento de la homeostasis del endotelio. Sin embargo, se desconoce el mecanismo a través del cual la LOX regula la función de la célula endotelial. Nuestro objetivo ha sido caracterizar los procesos celulares controlados por la LOX en células endoteliales.MétodosLa LOX se sobreexpresó en células endoteliales humanas de vena de cordón umbilical (HUVEC) utilizando un sistema lentiviral. Las consecuencias de la sobreexpresión de LOX sobre el patrón de expresión se determinaron mediante microarrays. La expresión de LOX y de la α2-macroglobulina (A2 M) se evaluó mediante PCR a tiempo real y/o western-blot.ResultadosEl sistema de expresión lentiviral incrementó muy significativamente la expresión de LOX en HUVEC (más de 20 veces). En concordancia, el análisis por western-blot evidenció un marcado aumento del nivel de proteína LOX en el extracto celular, tanto de la forma madura y catalíticamente activa como de la proenzima. Asimismo, se indujo la secreción de LOX al medio de cultivo. El análisis del perfil de expresión mediante microarrays demostró que la sobreexpresión de LOX en HUVEC modula genes implicados en señalización, comunicación y adhesión celular. Uno de los genes más fuertemente inhibidos por la sobreexpresión de LOX es la A2 M, un inhibidor de proteasas de amplio espectro que puede desempeñar múltiples actividades biológicas.ConclusionesLa sobreexpresión de LOX en células endoteliales altera el perfil de expresión génica y reduce significativamente la expresión de la A2 M, lo que puede tener importantes repercusiones sobre la función del endotelio.

IntroductionLysyl oxidase (LOX) is an enzyme involved in extracellular matrix maturation that plays a crucial role in the maintenance of endothelial homeostasis. However, the specific mechanisms underlying the ability of LOX to regulate endothelial function are currently unknown. Our objective was to characterize the cellular processes controlled by LOX in endothelial cells.MethodsLOX was overexpressed in human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) when a lentiviral system was used. The consequences of LOX overexpression were analyzed by microarray. LOX and α2-macroglobulin (A2 M) expression was assessed by real-time polymerase chain reaction and/or Western-Blot.ResultsThe lentiviral expression system significantly increased LOX expression in HUVEC (more than 20-fold). In agreement with this result, Western-Blot analysis revealed a marked enhancement of LOX protein levels in the cell extract for both the mature and catalytically active form and for the pro-enzyme. This approach also increased the level of LOX secreted into the culture medium. By microarray analysis we demonstrated that LOX overexpression strongly alters the endothelial expression pattern and regulates genes mainly involved in the control of cell signaling, communication and adhesion. A2 M, a panprotease inhibitor with multiple biological activities, was one of the genes most strongly inhibited in LOX overexpressing cells.ConclusionLOX overexpression strongly affects the expression profile of endothelial cells and significantly reduces A2 M expression, an effect that could have a substantial impact on endothelial cell function.