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Publicação
Endothelial cell-specific phosphatase VE-PTP in regulation of endothelial biology
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
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Orientador(es)
Resumo(s)
Vascular endothelial growth factor (VEGF)-A signal transduction is a central mediator of
angiogenesis in development and in pathological conditions, such as ischemic retinopathies. The role
of VEGFA in pathophysiological processes including neovascularization and vascular permeability, and
the therapeutic benefit of targeting VEGFA and its main receptor on endothelial cells, VEGF receptor 2 (VEGFR2), has been well documented. However, the significant treatment burden for the patient and
the transient efficacy of anti-VEGF/VEGFR2 drugs in retinal vascular diseases create a need for new
therapeutic targets to improve the diseases´ outcome. Vascular endothelial protein tyrosine
phosphatase (VE-PTP, also known as PTPRB) is an endothelial specific tyrosine phosphate that interacts
with VEGFR2 and Tie2, thereby regulating their activity. Here, we evaluated the efficiency of a siRNA
targeting human PTPRB and identified commercially available antibodies specific for VE-PTP to be used
in in vitro studies. Immunofluorescence analyses of human umbilical vein endothelial cells showed
colocalization of VE-PTP with vascular endothelial (VE)-cadherin at endothelial cell junctions, where
VE-PTP is known to interact with VEGFR2, Tie2 and VE-cadherin. Silencing of PTPRB expression in vitro
was accompanied by increased VEGFA-induced VEGFR2 phosphorylation at tyrosine site 1175, which
unexpectedly was accompanied by decreased phosphorylation of the downstream extracellular
regulated kinase (Erk) 1/2. Moreover, endothelial specific genetic deletion of the murine VE-PTP
codifying gene, denoted Ptprb, impaired retina vascular development, negatively affecting retina
vessel density, vessel outgrowth and tip cell density. These effects on the retina vasculature did not
depend on changes in expression levels of Flk1, Tie2 or Cdh5. In a mouse model of oxygen-induced
retinopathy (OIR), genetic Ptprb deficiency reduced vessel obliteration but had no effect on formation
of neovascular tufts. In conclusion, we demonstrate that VE-PTP is required in vivo for normal
development of the retinal vasculature and inhibition of PTPRB expression in vitro markedly enhances
VEGFR2 phosphorylation in response to VEGFA while subsequent activation of its downstream
signalling transducer Erk 1/2 is suppressed. This suggests a potential mechanism by which targeting
VE-PTP may reduce vessel obliteration observed in ischemic eye diseases. However, more in-depth
analyses are warranted.
A transdução de sinal do vascular endothelial growth factor (VEGF)-A é um dos principais mediadores da angiogénese durante o desenvolvimento e em condições patológicas como retinopatias isquémicas. O papel do VEGFA em processos fisiopatológicos, incluindo a neovascularização e a permeabilidade vascular, e o benefício de terapias que têm como alvo o VEGFA e o seu recetor principal nas células endoteliais, o VEGF recetor-2 (VEGFR2), tem sido bem documentados. Contudo, a carga significativa do tratamento para o paciente e a eficácia transitória dos medicamentos anti VEGF/VEGFR2 em doenças vasculares da retina criam a necessidade de novos alvos terapêuticos para melhorar o resultado do tratamento. A vascular endothelial protein tyrosine phosphatase (VE-PTP, também conhecida como PTPRB) é uma fosfatase de tirosinas, especificamente expressa em células endoteliais, que interage com o VEGFR2 e o Tie2, regulando assim a atividade destes. Neste trabalho, avaliámos a eficiência de um siRNA direcionado ao PTPRB humano e identificámos anticorpos comerciais específicos para a VEPTP para serem usados em estudos in vitro. Análises de imunofluorescência de células endoteliais da veia umbilical humana revelaram que a VE-PTP se localiza com a vascular endothelial (VE)-cadherin nas junções de células endoteliais, onde se sabe que a VE PTP interage com o VEGFR2, Tie2 e VE-cadherin. O silenciamento da expressão do PTPRB in vitro aumentou a fosforilação do VEGFR2, induzida pelo VEGFA, na tirosina 1175, o qual inesperadamente foi acompanhado por uma diminuição na fosforilação da extracellular regulated kinase (Erk) 1/2. Além disso, a deleção genética do gene que codifica a VE-PTP, denominado Ptprb, em células endoteliais prejudicou o desenvolvimento vascular na retina afetando negativamente a densidade vascular, o crescimento vascular e a densidade de tip cells na retina. Estes efeitos na vasculatura da retina não dependem de mudanças nos níveis de expressão de Flk1, Tie2 ou Cdh5. Num modelo de ratinho de retinopatia induzida com oxigénio (OIR), a deficiência genética do Ptprb reduziu a obliteração da vasculatura, mas não afetou a formação de tufts neovasculares. Concluindo, neste trabalho demonstramos que a VE-PTP é necessária in vivo para o normal desenvolvimento da vasculatura da retina e que a inibição da expressão de PTPRB in vitro aumenta significativamente a fosforilação do VEGFR2 em resposta ao VEGFA enquanto que a subsequente ativação do seu transdutor de sinalização downstream Erk 1/2 é suprimida. Isto sugere um potencial mecanismo pelo qual ter como alvo a VE PTP pode reduzir a obliteração dos vasos sanguíneos observada em doenças isquémicas dos olhos. Contudo, análises mais aprofundadas são necessárias.
A transdução de sinal do vascular endothelial growth factor (VEGF)-A é um dos principais mediadores da angiogénese durante o desenvolvimento e em condições patológicas como retinopatias isquémicas. O papel do VEGFA em processos fisiopatológicos, incluindo a neovascularização e a permeabilidade vascular, e o benefício de terapias que têm como alvo o VEGFA e o seu recetor principal nas células endoteliais, o VEGF recetor-2 (VEGFR2), tem sido bem documentados. Contudo, a carga significativa do tratamento para o paciente e a eficácia transitória dos medicamentos anti VEGF/VEGFR2 em doenças vasculares da retina criam a necessidade de novos alvos terapêuticos para melhorar o resultado do tratamento. A vascular endothelial protein tyrosine phosphatase (VE-PTP, também conhecida como PTPRB) é uma fosfatase de tirosinas, especificamente expressa em células endoteliais, que interage com o VEGFR2 e o Tie2, regulando assim a atividade destes. Neste trabalho, avaliámos a eficiência de um siRNA direcionado ao PTPRB humano e identificámos anticorpos comerciais específicos para a VEPTP para serem usados em estudos in vitro. Análises de imunofluorescência de células endoteliais da veia umbilical humana revelaram que a VE-PTP se localiza com a vascular endothelial (VE)-cadherin nas junções de células endoteliais, onde se sabe que a VE PTP interage com o VEGFR2, Tie2 e VE-cadherin. O silenciamento da expressão do PTPRB in vitro aumentou a fosforilação do VEGFR2, induzida pelo VEGFA, na tirosina 1175, o qual inesperadamente foi acompanhado por uma diminuição na fosforilação da extracellular regulated kinase (Erk) 1/2. Além disso, a deleção genética do gene que codifica a VE-PTP, denominado Ptprb, em células endoteliais prejudicou o desenvolvimento vascular na retina afetando negativamente a densidade vascular, o crescimento vascular e a densidade de tip cells na retina. Estes efeitos na vasculatura da retina não dependem de mudanças nos níveis de expressão de Flk1, Tie2 ou Cdh5. Num modelo de ratinho de retinopatia induzida com oxigénio (OIR), a deficiência genética do Ptprb reduziu a obliteração da vasculatura, mas não afetou a formação de tufts neovasculares. Concluindo, neste trabalho demonstramos que a VE-PTP é necessária in vivo para o normal desenvolvimento da vasculatura da retina e que a inibição da expressão de PTPRB in vitro aumenta significativamente a fosforilação do VEGFR2 em resposta ao VEGFA enquanto que a subsequente ativação do seu transdutor de sinalização downstream Erk 1/2 é suprimida. Isto sugere um potencial mecanismo pelo qual ter como alvo a VE PTP pode reduzir a obliteração dos vasos sanguíneos observada em doenças isquémicas dos olhos. Contudo, análises mais aprofundadas são necessárias.
Descrição
Palavras-chave
VE-PTP VEGFA VEGFR2 Erk 1/2 OIR retinopathy