Attività pro-angiogenica di urotensina-II su cellule endoteliali vascolari umane

Urotensina-II (U-II) è un peptide ciclico, originariamente isolato dall’urofisi del pesce Gillichthys mirabilis, la cui isoforma umana (hU-II) è costituita di 11 aminoacidi. hU-II matura è sintetizzata da un precursore più grande, la prepro-U-II, il cui mRNA è stato individuato in vari tessuti. U-II è stata identificata quale ligando endogeno di uno specifico recettore ad alta affinità, il recettore orfano GPR14 che è stato successivamente rinominato UT. L’isoforma umana di UT appartiene alla classe A della superfamiglia di recettori accoppiati alle proteine G (GPCR). Il principale ruolo fisiologico di U-II nei mammiferi si esplica a livello del sistema cardiovascolare, dove il peptide esercita un notevole effetto ipertensivo e vasocostrittore e proprio per questo molti dati suggeriscono che U-II possa essere coinvolta nella regolazione del sistema cardiovascolare in condizioni sia fisiologiche che patologiche. In cellule endoteliali (EC) di origine animale sembra esercitare un chiaro effetto pro-angiogenico, ma pochi dati sperimentali sono attualmente disponibili per chiarire le azioni del peptide sull’endotelio vascolare umano. In questo lavoro modelli in vitro basati sull’uso di cellule endoteliali vascolari umane isolate direttamente da vasi diversi, quali vena safena (HSVEC), vena giugulare (HJVEC), vena ombelicale (HUVEC) e aorta (HAEC), sono stai utilizzati per caratterizzare vari aspetti del profilo pro-angiogenico di U-II. Analisi di RT-PCR ed immunocitochimica indicano che UT è espresso da tutte le EC umane considerate, mentre l’espressione di U-II risulta eterogenea, infatti il peptide si ritrova solo nelle HUVEC e nelle HAEC. Sottoposte a coltura su Matrigel, tutte le EC analizzate presentano una forte risposta angiogenica al peptide, con conseguente formazione di una rete di strutture capillaro-simili di maggiore densità e complessità rispetto alla situazione di controllo. L’effetto è comparabile a quello indotto da FGF-2 ed è antagonizzato da Palosuran, antagonista specifico di UT, ad indicare che l’attività del peptide è innescata dal legame con il suo recettore funzionale. E’ stato interessante notare che nelle EC derivate da vasi adulti questa azione non è associata ad un effetto proliferativo. Al contrario, U-II induce un moderato ma significativo aumento della proliferazione cellulare nelle HUVEC. Esperimenti condotti in presenza di specifici inibitori di vari step della cascata di segnalazione intracellulare dimostrano che l’auto-organizzazione in strutture capillaro-simili delle EC indotta da U-II è PKC-dipendente e coinvolge l’attivazione del pathway di trasduzione di ERK1/2. Analisi di western blot sulle forme fosforilate di queste chinasi hanno confermato i dati ottenuti con il Matrigel. Inoltre, l’inibizione farmacologica di PI3K, ostacola la capacità di U-II di indurre un effetto pro-angiogenico nelle HUVEC, indicando che anche il pathway PI3K/Akt potrebbe essere coinvolto nella regolazione del processo. E’ da considerare che alcuni pathway attivati come conseguenza del legame di U-II ad UT, potrebbero essere innescati in diversi modi. Infatti, i GPCR potrebbero anche attivarli indirettamente inducendo la sintesi ed il rilascio di fattori di crescita. A questo proposito, si è messo in evidenza come, dopo 24 ore di stimolazione, U-II induca nelle HUVEC l’espressione di AM, ET-1 e VEGF, tutti fattori con proprietà pro-angiogeniche note. A tempi più lunghi, quindi, U-II potrebbe anche agire indirettamente stimolando nelle HUVEC l’espressione di altri fattori pro-angiogenici. I risultati di questo lavoro suggeriscono quindi che U-II, oltre a regolare la funzionalità cardiovascolare, potrebbe anche esercitare un’azione diretta sullo sviluppo e il rimodellamento vascolare.