Phylogenetic, molecular and functional characterization of prostaglandin receptors in teleost fish

Resumen

El sistema inmunológico de los peces teleósteos se ha estudiado durante décadas, pero a pesar de los importantes avances realizados, aún se desconoce mucho, especialmente en lo que respecta a la presencia y el papel de las prostaglandinas, como PGE2 y PGA2, y sus receptores. La dorada (Sparus aurata L.), un pez teleósteo marino de gran valor comercial en la acuicultura mediterránea, ha sido ampliamente utilizado para comprender mejor la respuesta inmune de los peces. El objetivo de esta tesis es avanzar en el conocimiento del papel de las prostaglandinas PGE2 y PGA2 y sus receptores en la respuesta inmune de la dorada. En el primer capítulo, un ortólogo de PTGER1, PTGER3 y PTGER4, y dos de PTGER2 (Ptger2a y Ptger2b) fueron identificados y caracterizados en dorada. El análisis in silico mostró que todos estos receptores poseían el dominio de organización de los receptores acoplados a proteína G, con la excepción de Ptger2b. Los correspondientes estudios in vivo revelaron que se expresaban en todos los tejidos examinados, observándose los niveles más altos de ARNm de ptger1 y ptger3 en el bazo y de ptger2a y ptger4 en la sangre. La infección bacteriana indujo los niveles más altos de ARNm de ptger2a, ptger3 y ptger4 en el exudado peritoneal (el sitio de inyección bacteriana). Además, los granulocitos y macrófagos acidófilos de riñón cefálico mostraron diferentes perfiles de expresión de ptger1, ptger2a, ptger3 y ptger4. Además, en los macrófagos, la expresión de los receptores se vio débilmente afectada por la estimulación con ADN bacteriano o con PGE2, mientras que en los granulocitos acidófilos la estimulación resultó en la regulación positiva de ptger2a y ptger4. Tomados en conjunto, estos resultados sugieren diferentes roles para los receptores PGE2 de la dorada en la regulación de las respuestas inmunes. En el segundo capítulo hemos identificado Nr4a3 en dorada y demostrado que PGA2 regula in vitro las principales funciones de los fagocitos profesionales de esta especie. El receptor Nr4a3 de dorada reveló motivos altamente conservados con todos sus ortólogos de vertebrados, particularmente el dominio de unión al ADN y el sitio de sumoilación. El análisis de expresión mostró que nr4a3 se expresaba constitutivamente en macrófagos y se regulaba positivamente con PGA2 solo y combinado con ADN bacteriano. Es importante destacar que la adición de PGA2 disminuyó débilmente los niveles de transcripción de genes que codifican las citocinas interleucina-1b (Il1b), Il6 e Il10, mientras que su combinación con VaDNA promovió una inducción sinérgica de los niveles de mRNA de estos tres genes. Sin embargo, PGA2 no pudo regular los niveles de ARNm del gen que codifica el marcador de polarización M2 Mrc1. Por el contrario, PGA2 inhibió el estallido respiratorio de granulocitos acidófilos e indujo los niveles de transcripción de los genes que codifican Il1b e Il10. Finalmente, PGA2 pudo señalizar a través de la dorada Nr4a3 cuando se expresó ectópicamente en células HEK293. En conclusión, hemos demostrado por primera vez que PGA2 regula las principales funciones de los fagocitos profesionales de teleósteos y aportado evidencias de que puede señalizar a través de Nr4a3, allanando el camino para estudios in vivo con el fin de comprender el papel de esta prostaglandina y la Nr4a3. receptor en las respuestas inmunitarias de los peces.