Role of C3G in the differentiation and maturation of megakaryocytes

  1. Sara Ortiz Rivero
Supervised by:
  1. Carmen Guerrero Arroyo Director

Defence university: Universidad de Salamanca

Year of defence: 2017

Committee:
  1. Laura Gutiérrez Gutiérrez Chair
  2. Ángel Hernández Hernández Secretary
  3. Emilia Lecuona Committee member
Department:
  1. MEDICINA

Type: Thesis

Abstract

C3G es un activador de varios miembros de la superfamilia Ras, principalmente de Rap1 y R-Ras. Estudios anteriores sugieren que C3G juega un papel en diferentes procesos de diferenciación celular, como la diferenciación de células de neuroblastoma a neuronas o la diferenciación adipocítica, actuando a través de su principal diana Rap1. La implicación de C3G en la diferenciación y maduración megacariocítica se ha estudiado mediante el uso de dos modelos experimentales: líneas celulares hematopoyéticas K562 y HEL transfectadas con distintas construcciones de C3G que lo sobreexpresan o silencian y ratones transgénicos para C3G y C3GΔCat (mutante de C3G delecionado en el dominio catalítico o GEF), donde ambos transgenes se encuentran expresados bajo el promotor del gen PF4 (platelet factor 4), exclusivo de megacariocitos y plaquetas. Los estudios en líneas celulares, utilizando PMA como estímulo de diferenciación, han revelado que la proteína C3G tiene un papel regulador positivo en la expresión de marcadores megacariocíticos CD41 y CD61, en el incremento en la poliploidia celular mediado por p21 y en la adquisición de determinadas características morfológicas, todos ellos cambios que contribuyen al compromiso hacia el linaje megacariocítico. Dichos cambios se producen a través de las vías de señalización de Rap1 y PI3K y son independientes de la activación a través de PKC. Además, PMA, promueve la fosforilación de C3G en la Tirosina-504, lo cual se encuentra relacionado con la activación sostenida de la vía de señalización Rap1-ERK1/2 que ocurre en etapas tardías de la maduración megacariocítica. Los estudios en los modelos transgénicos para C3G y C3GΔCat, han confirmado lo observado en las líneas celulares. Células procedentes de la médula ósea de los ratones transgénicos para C3G, pero no procedentes de los ratones C3GΔCat, muestran un incremento en la expresión de CD41 y CD61 tras el tratamiento con trombopoyetina. Además, la expresión transgénica de C3G incrementa el porcentaje de megacariocitos maduros con alto contenido en ADN. Adicionalmente, mediante el uso de explantos de la médula ósea se observó un incremento en la migración de los megacariocitos maduros desde el nicho osteoblástico al vascular y una mejora en la producción de proplaquetas en los ratones tgC3G frente a sus correspondientes controles. Por el contrario los megacariocitos procedentes de explantos de médula ósea de ratones C3GCat presentaron una menor migración, así como una menor formación de proplaquetas. Estos resultados sugieren una participación de C3G en diferentes aspectos clave de la megacariopoyesis a través de un mecanismo mediado por su actividad GEF.