La sobreexpresión vascular de la lisil oxidasa altera la estructura de la matriz extracelular e induce estrés oxidativo

Abstract

Lysyl oxidase (LOX) participates in the assembly of collagen and elastin fibres. The impact of vascular LOX over-expression on extracellular matrix (ECM) structure and its contribution to oxidative stress has been analysed. Methods Studies were conducted on mice over-expressing LOX (Tg), specifically in smooth muscle cells (VSMC). Gene expression was assessed by real-time PCR analysis. Sirius Red staining, H 2 O 2 production and NADPH oxidase activity were analysed in different vascular beds. The size and number of fenestra of the internal elastic lamina were determined by confocal microscopy. Results LOX activity was up-regulated in VSMC of transgenic mice compared with cells from control animals. At the same time, transgenic cells deposited more organised elastin fibres and their supernatants induced a stronger collagen assembly in in vitro assays. Vascular collagen cross-linking was also higher in Tg mice, which showed a decrease in the size of fenestrae and an enhanced expression of Fibulin-5. Interestingly, higher H 2 O 2 production and NADPH oxidase activity was detected in the vascular wall from transgenic mice. The H 2 O 2 scavenger catalase attenuated the stronger deposition of mature elastin fibres induced by LOX transgenesis. Conclusions LOX over-expression in VSMC was associated with a change in the structure of collagen and elastin fibres. LOX could constitute a novel source of oxidative stress that might participate in elastin changes and contribute to vascular remodelling

La lisil oxidasa (LOX) contribuye al ensamblaje de las fibras de colágeno y elastina de la matriz extracelular (MEC). Hemos determinado las consecuencias de la sobre-expresión vascular de LOX sobre la estructura de la MEC y su contribución al estrés oxidativo. Métodos: Los estudios se desarrollaron en ratones que sobre-expresan la LOX (Tg) específicamente en células musculares lisas vasculares (CMLV). Se realizaron análisis por PCR a tiempo real, tinción de rojo sirio, producción de H2O2 y actividad NADPH oxidasa. Se caracterizaron las fenestras de la lámina elástica interna mediante microscopía confocal. Resultados: Las CMLV de ratones transgénicos presentaron niveles de actividad LOX superiores a los de animales control. En consonancia, las células transgénicas depositaron más fibras de elastina organizada y sus sobrenadantes indujeron un mayor ensamblaje de colágeno en ensayos in vitro. El nivel de colágeno maduro fue superior en la pared vascular de ratones Tg, que presentaban un menor área de las fenestras y un aumento de la expresión de la Fibulina-5. La producción vascular de H2O2 y la actividad NADPH oxidasa fueron superiores en los ratones transgénicos. La incubación de CMLV con catalasa atenuó el incremento en la deposición de fibras de elastina madura inducido por la transgénesis de LOX. Conclusiones: La sobre-expresión de la LOX en CMLV se asocia a una alteración de la estructura vascular del colágeno y la elastina. La LOX podría constituir una nueva fuente de estrés oxidativo que participaría en la alteración estructural de la MEC y podría contribuir al remodelado vascular