La Glibenclamida Estimula la Secreción de Fluidos en Colangiocitos de Roedores a Través de un Mecanismo Independiente del Regulador de Conductancia Transmembrana de Fibrosis Quística

• AUTOR : Spirlì C, Fiorotto R, Song L y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Glibenclamide Stimulates Fluid Secretion in Rodent Cholangiocytes Through a Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator-Independent Mechanism
• CITA : Gastroenterology 129(1):220-233, Jul 2005
• MICRO : La capacidad de la glibenclamida de estimular la secreción en colangiocitos de ratones con deficiencia del regulador transmembrana permite suponer que esta clase de drogas podría ser útil en pacientes con fibrosis quística u otras formas de colestasis.

 

El epitelio biliar intrahepático incrementa el contenido de agua y de bicarbonato en la bilis. Este proceso de fluidificación y alcalinización es necesario para la digestión y para facilitar el flujo biliar. La función del epitelio biliar está regulada por hormonas gastrointestinales que actúan a través del sistema del AMPc/proteina quinasa A (secretina) o a través del calcio (receptores purinérgicos). La colestasis ductal -menor transporte de líquidos y de electrolitos por los colangiocitos- es un paso crucial en la etiopatogenia de las enfermedades del árbol biliar, por ejemplo, en el compromiso hepático progresivo que se observa en pacientes con fibrosis quística. Es consecuencia de un defecto genético que ocasiona alteraciones en el transporte de cloro regulado por el AMPc (CFTR [cystic fibrosis transmembrane conductance regulator]) y de anormalidades epiteliales, inclusive en el lecho biliar. Trabajos recientes mostraron que la glibenclamida estimula el flujo de bilis en el epitelio ductal.

Si bien la enfermedad pulmonar progresiva es la principal causa de muerte en pacientes con fibrosis quística, la mejor asistencia respiratoria permitió prolongar la expectativa de vida, y así las complicaciones hepatobiliares, ahora más frecuentes, influyen considerablemente en la supervivencia de los pacientes. La colestasis ductal -consecuencia de los trastornos en el transporte de líquidos y de cloro de la bilis- ocasiona inflamación del hígado, daño de colangiocitos y fibrosis portal progresiva. De allí que las intervenciones farmacológicas que mejoren de alguna manera la secreción ductal podrían asociarse con reversión de las lesiones.

Las sulfonilureas son drogas ampliamente utilizadas en pacientes con diabetes tipo 2 que se caracterizan por estimular la secreción de insulina en las células beta del páncreas. En este trabajo, los autores determinaron los mecanismos moleculares de los efectos coleréticos de la glibenclamida en el epitelio biliar ductal y su posible aplicación en pacientes con fibrosis quística.

Material y métodos

Se utilizó la línea celular de colangiocitos de ratas (NRC-1) que mantiene una distribución polarizada de los marcadores de membrana y de los transportadores iónicos. Las células crecieron sobre membranas de colágeno, en cultivos de una semana, período luego del cual se tornaron confluentes y alcanzaron la resistencia transepitelial apropiada. Las monocapas de NRC-1 se expusieron a glibenclamida en el lado basolateral y, en diferentes tiempos, se recogió el sobrenadante en la parte apical.

Para los estudios de secreción de fluidos se utilizaron conductos biliares aislados de ratas normales y de animales con alteración genética del CFTR, tratados con glibenclamida. Se trabajó con unidades intrahepáticas de conductos biliares (IBDU [intrahepatic bile duct units]), en las cuales se confirmó una pureza de colangiocitos superior al 95% mediante inmunohistoquímica para gamma-glutamiltranspeptidasa. La expansión de las IBDU se cuantificó con planimetría video-óptica como medición del índice de secreción de los conductos, luego de la exposición a glibenclamida, tolbutamida y distintos inhibidores.

La acción de la glibenclamida sobre la actividad del cotransportador de Na+/K+/2Cl- se valoró mediante la medición de la recuperación del pH intracelular. En las IBDU también se determinó la concentración de calcio. Mediante transcripción inversa de la reacción en cadena de polimerasa (RT-PCR) se determinó la expresión del receptor de sulfonilurea (SUR), del canal rectificador de K+ y de los canales de cloruro (CLC)-3.

Resultados

En unidades aisladas de conductos biliares, la glibenclamida indujo un incremento del área luminal en relación con la dosis, respecto de los controles. El efecto máximo (45%, con 100 µmol/l) se observó después de 30 minutos. La coleresis inducida por la droga fue dependiente del cloro y se bloqueó con bumetanida, un inhibidor de la isoforma 1 del cotransportador de Na+/K+/2Cl-, y por un inhibidor general del transporte dependiente de cloro. Al contrario, la omisión de HCO3- no inhibió la coleresis inducida por glibenclamida, un fenómeno que sugiere que a diferencia de los eventos secretorios que dependen de la señalización mediada por AMPc o Ca, es poco probable que el transporte de HCO3- esté involucrado en la coleresis que induce la glibenclamida.

Muchas drogas inducen la secreción osmótica de bilis después de su transporte activo y su concentración biliar. Sin embargo, la medición del fármaco y de sus metabolitos en la bilis recogida de hígados de ratas perfundidos con la droga descartó que sea secretada por colangiocitos.

Al igual que la glibenclamida, tolbutamida (otra sulfonilurea) estimula la secreción de fluidos en las IBDU. La incubación previa con diazóxido inhibió la secreción estimulada por glibenclamida.

En las células beta, las sulfonilureas desencadenan la secreción de insulina por mecanismos de exocitosis. Por ello, los autores analizaron la acción de varios agentes que inhiben el transporte vesicular en el hígado en la coleresis mediada por glibenclamida. Así, comprobaron que la colchicina, un agente que afecta los microtúbulos, suprimió considerablemente en las IBDU la secreción inducida por glibenclamida. Los hallazgos sugieren que la glibenclamida estimula la exocitosis vesicular en los colangiocitos.

En células pancreáticas beta, la unión de la glibenclamida al SUR inhibe la función de los canales de K+ATP; la despolarización celular que se produce ocasiona movimiento interno del calcio a través de canales tipo L. El aumento del calcio intracelular estimula la liberación de insulina. Sin embargo, en las IBDU, la despolarización celular inducida por concentraciones adecuadas de K+ extracelular no estimula la secreción. Además, la glibenclamida y la despolarización de la membrana no se asocian con aumento del Ca2+ en las IBDU. Por lo tanto, el mecanismo que participa en la secreción de colangiocitos inducida por glibenclamida parece similar a la vía independiente del calcio que interviene en la estimulación de la secreción de insulina por parte de las sulfonilureas, en células pancreáticas beta. En este caso, la exocitosis de gránulos con insulina depende de la unión de la glibenclamida a sitios de unión a los gránulos, un fenómeno desencadenado por mayores fuerzas osmóticas en el interior de los gránulos secretorios. De hecho, la secreción de fluidos inducida por la glibenclamida se suprime en presencia de inhibidores de la H+-ATPasa tipo V, tales como la bafilomicina A y el vanadato.

Con la finalidad de determinar la capacitancia y la conductancia en colangiocitos aislados se realizaron experimentos de liberación vesicular. La tolbutamida indujo un incremento de la capacitancia, un efecto que se vio bloqueado con el tratamiento previo con colchicina. La conductancia y el plegamiento de la membrana se mantuvieron estables en células control y en aquellas tratadas con tolbutamida.

Los hallazgos en conjunto sugieren que la glibenclamida, un bloqueante conocido del CFTR, ejerce sus efectos coleréticos por un mecanismo independiente del CFTR, el cual podría estar preservado en pacientes con fibrosis quística. Para comprobar esta teoría se evaluaron IBDU de ratones normales y de animales deficientes en CFTR. En hígado murino aislado de ambos tipos de animales, la glibenclamida aumentó el flujo biliar. Debe destacarse que el incremento fue aun mayor en animales deficientes en CFTR.

Discusión

Las estrategias destinadas a estimular la secreción de fluidos por los colangiocitos podrían ser de gran ayuda en pacientes con enfermedades del tracto biliar; por ejemplo, en la fibrosis quística. En este trabajo se investigaron los mecanismos moleculares que participan de los efectos coleréticos de la glibenclamida. El interés en este fármaco nació a partir de los estudios de Nathanson y colaboradores, quienes demostraron que la droga, un inhibidor conocido del CFTR, paradójicamente estimula el flujo biliar en los colangiocitos. Sin embargo, debido a que no se conocían en detalle los mecanismos que participan en este efecto, la finalidad de esta investigación fue analizar este punto.

Así se pudo constatar que la estimulación de la secreción de fluidos por parte de la glibenclamida y la tolbutamida requiere Cl-. La secreción inducida por la glibenclamida se bloquea en presencia de inhibidores de la exocitosis (por ejemplo, colchicina) y por inhibidores de la acidificación de los gránulos secretorios (vanadato, bafilomicina A1) pero no por Ca2+. Además, es independiente de la despolarización. Por su parte, las observaciones en los experimentos de capacitancia de membrana fueron coherentes con el transporte y la fusión vesicular. Por último, la glibenclamida indujo la secreción de fluidos en modelos animales deficientes en CFTR, fenómeno que indica que este mecanismo secretorio está preservado. En conclusión, afirman los expertos, los resultados en conjunto avalan la teoría de que la glibenclamida y, por lo tanto, las sulfonilureas como clase de drogas podrían ser de utilidad en el tratamiento de pacientes con fibrosis quística y compromiso hepático. Y tal vez también resulten eficaces en sujetos con otras enfermedades caracterizadas por la colestasis.

Especialidad: Bibliografía - Gastroenterología