LACK OF SIGNALLING THROUGH VDR LEADS TO DECREASED

LACK OF SIGNALLING THROUGH VDR LEADS TO DECREASED PROLIFERATION AND
STRESS-INDUCED PREMATURE SENESCENCE IN VSMC
Petya Valcheva, Jordi Boada, Milica Bozic, Adriana Dusso, Elvira Fernandez and Jose M
Valdivielso.
Experimental Nephrology Laboratory, IRBLLEIDA. Hospital Arnau de Vilanova, Lleida, Spain
INTRODUCTION
Proliferation of vascular smooth muscle cells (VSMC) in parallel with cell senescence takes
place in the atherosclerotic process. To be able to divide VSMC need the energy of ATP
produced by mitochondria. Alterations in the mitochondrial function are related to increased
production of reactive oxygen species (ROS). Among the factors that influence the production of
ROS is angiotensin II. Its main role is to control the blood pressure, electrolyte and volume
homeostasis, but it has been demonstrated that is also a powerful mediator of oxidative stress,
inflammation and cell growth. The presence of a local renin-angiotensin system (RAS) has been
shown in the vascular wall. Between the factors that regulates RAS at systemic levels is the
active metabolite of vitamin D. The beneficial effects of vitamin D in the cardiovascular system
could be due to its ability to decrease the expression of renin. In previous work of our laboratory
we found that vitamin D induces an increase in VSMC proliferation and calcification trough a
VEGF and RANK-BMP4-dependent pathway, respectively.
METHODS AND RESULTS
In our current work, we use vitamin D receptor knockout (VDRKO) mice for studies. We found a
decrease in the proliferation rates of VSMC in these mice in vitro and in vivo. In quiescent state,
Kip2
VDRKO cells presented elevated mRNA expression of p57
together with an augment in the
production of angiotensin II in the culture medium in comparison with the wild type (WT). We
assessed by RT-PCR and Western blot the expression of cathepsin D, a protease with reninlike activity, and we found a significant increase. By FACS analysis we were able to detect
higher production of superoxide anion in the mutant cells, which was inhibited with both losartan
and DPI. By high-resolution respirometry we found that the mitochondria of VDRKO VSMC were
less efficient, which could explain the lower content of ATP in these cells. Some of the VDRKO
cells presented senescence-associated (SA) phenotype at early passage.
CONCLUSIONS
The lack of signalling trough VDR in VSMC leads to SIPS, probably due to the increased local
production of angiotensin II, which point to a possible participation of the vitamin D system in
the atherosclerotic process.
FALTA DE SEÑALIZACIÓN A TRAVÉS DE VDR CONDUCE A UNA PROLIFERACIÓN
DESMINUIDA Y ESTRÉS INDUCIDA SENESCENCIA PREMATURA EN CMLV
Petya Valcheva, Jordi Boada, Milica Bozic, Adriana Dusso, Elvira Fernandez and Jose M
Valdivielso.
Laboratorio de Nefrología experimental, IRBLLEIDA, Hospital Arnau de Vilanova, Lleida, Spain
INTRODUCCIÓN
La proliferación y la senescencia la de las células de músculo liso vascular (CMLV) participan
en el proceso aterosclerótico. Para poder dividirse las CMLV necesitan la energía del ATP
producido por las mitocondrias. Alteraciones en la función mitocondrial están relacionadas con
mayor producción de especies reactivas del oxígeno (ROS). Entre los factores que influyen en
la producción de ROS es la angiotensina II. Su función principal es controlar la presión
sanguínea, pero se ha demostrado que también es un mediador de crecimiento celular, estrés
oxidativo e inflamación. La presencia del sistema de renina-angiotensina (RAS) se ha
demostrado en la pared vascular. Entre los factores que regulan el RAS al nivele sistémico es
el metabolito activo de la vitamina D. En trabajos anteriores de nuestro laboratorio hemos
encontrado que la vitamina D aumenta la proliferación y la calcificación de las CMLV a través
de la vía de VEGF y RANK-BMP4, respectivamente.
MÉTODOS Y RESULTADOS
En nuestro trabajo actual, utilizamos ratones knockout para el receptor de la vitamina D
(VDRKO). Se encontró una disminución en las tasas de proliferación de las CMLV de estos
ratones in vitro e in vivo. En estado de reposo, las células VDRKO presentaron niveles
elevados de p57
KIP2
, junto con un aumento en la producción de angiotensina II en el medio de
cultivo, en comparación con el tipo salvaje (WT). Se evaluó por RT-PCR y Western blot la
expresión de la catepsina D, una proteasa con actividad parecida a la de renina, y encontramos
un aumento significativo. Mediante análisis por FACS, pudimos detectar una mayor producción
de anión superóxido en las células mutantes, que fue inhibida tanto con losartán como con DPI.
Por respirometría de alta resolución se determinó que las mitocondrias de VDRKO CMLV
fueron menos eficientes, lo que podría explicar el menor contenido de ATP en estas células.
Algunas de las células VDRKO presentan un fenotipo asociado a la senescencia.
CONCLUSIONES
La falta de señalización a través de VDR en CMLV lleva a SIPS, probablemente debido al
aumento de la producción local de angiotensina II, que apuntan a una posible participación de
la vitamina D en el proceso aterosclerótico.