Sphingomyelin metabolism is involved in the differentiation of MDCK cells induced by environmental hypertonicity

Sphingolipids (SLs) are relevant lipid components of eukaryotic cells. Besides regulating various cellular processes, SLs provide the structural framework for plasma membrane organization. Particularly, SM is associated with detergent-resistant microdomains. We have previously shown that the adherens junction (AJ) complex, the relevant cell-cell adhesion structure involved in cell differentiation and tissue organization, is located in an SM-rich membrane lipid domain. We have also demonstrated that under hypertonic conditions, Madin-Darby canine kidney (MDCK) cells acquire a differentiated phenotype with changes in SL metabolism. For these reasons, we decided to evaluate whether SM metabolism is involved in the acquisition of the differentiated phenotype of MDCK cells. We found that SM synthesis mediated by SM synthase 1 is involved in hypertonicity-induced formation of mature AJs, necessary for correct epithelial cell differentiation. Inhibition of SM synthesis impaired the acquisition of mature AJs, evoking a disintegration-like process reflected by the dissipation of E-cadherin and β- and α-catenins from the AJ complex. As a consequence, MDCK cells did not develop the hypertonicity-induced differentiated epithelial cell phenotype.Fil: Favale, Nicolas Octavio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Santacreu, Bruno Jaime. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Pescio, Lucila Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Marquez, Maria Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Rioja. Departamento de Ciencias de la Salud y Educación; ArgentinaFil: Sterin, Norma Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentin

The restitution of an oxalate-damaged epithelium

The renal inner medulla is responsible for the hydro-saline equilibrium maintenance through water and electrolyte excretionin urine. The collecting ducts, which are involved in the urine concentration, are immersed in an extracellular matrix with thehighest body osmolarity. The hyperosmolarity is a key signal for cell differentiation and for the establishment of the urineconcentration mechanism. Moreover, renal ducts are exposed to wastes coming from blood filtration. There are severalnephrotoxic agents such as antibiotics, diuretics, antineoplastic and cytostatic agents, and renal stones. Calcium oxalate stonesare the most common type of kidney stone. The crystal aggregates are harmful for epithelial renal cells and tubular structures,and that damage could lead to the development of chronic kidney disease. Our previous results showed that differentiated renalcells treated with oxalate (Ox) for 24 h lost the typical epithelial cobblestone morphology and showed a spindle-shapedmorphology characteristic of an epithelial mesenchymal transition. After 48 h of Ox, cells started to recover their morphologyand after 72 h of Ox the epithelium was almost reestablished. The aims of the present work were to evaluate whether epithelialintegrity is disrupted after 24 h of Ox and whether epithelial differentiated characteristics are restituted after 72 h of Ox. Todo that, the renal epithelial cells MDCK were grown in a hyperosmolar environment (512 mOsm/Kg H2O) for 72 h to get adifferentiated epithelium, and then subjected to 1.5 mM Ox for 24, 48 and 72 h. After treatments, cell morphology and theexpression of differentiated epithelia markers were evaluated by fluorescence microscopy. E-cadherin, a member of adherensjunctions, was localized to the cell periphery at 24, 48 and 72 h in control conditions. After 24 h of Ox, the protein wasinternalized and its label on the periphery decreased. After 48 h of Ox, E-cadherin was localized both to the cell membranesand to the cytoplasm, while after 72 h of Ox the label was mainly at the cell periphery. In control cells the apical marker gp135was localized at apical cell surface, while in cells treated with 24 h of Ox gp135 apical staining was reduced. After 48 h of Ox,the percentage of cells expressing apical gp135 started to increase reaching values like control conditions at 72 h. Finally,primary cilium was evidenced by acetylated-tubulin immunofluorescence. Control cells showed a high percentage of ciliatedcells, while it decreased upon treatment with 24 h of Ox. After 48 h of Ox, the cells started to recover the primary cilium, andafter 72 h of Ox, the percentage of ciliated cells reached control values. The results showed that the treatment with 24 h of Oxinduces dedifferentiation and after 72 h of the cell damage there is a restitution of the differentiated epithelia. The next goal isto elucidate the molecular mechanisms involved in the restitution of the oxalate-damaged epithelium.Fil: Sendyk, Dylan. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; ArgentinaFil: Pescio, Lucila Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; ArgentinaFil: Fernández Tomé, M. C.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; ArgentinaFil: Casali, Cecilia Irene. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaLVII Annual Meeting of the Argentine Society for Biochemistry and Molecular Biology Research and XVI Annual Meeting of the Argentinean Society for General MicrobiologyVirtualArgentinaSociedad Argentina de Investigación Bioquímica y Biología MolecularAsociación Civil de Microbiología Genera

Glycosphingolipid synthesis is essential for MDCK cell differentiation

Glycosphingolipids (GSLs), which are highly concentrated at the apical membrane of polarized epithelial cells, are key components of cell membranes and are involved in a large number of processes. Here, we investigated the ability of hypertonicity (high salt medium) to induce Madin?Darby Canine Kidney (MDCK) cell differentiation and found an increase in GSL synthesis under hypertonic conditions. Then, we investigated the role of GSLs in MDCK cell differentiation induced by hypertonicity by using two approaches. First, cultured cells were depleted of GSLs by exposure to D-threo-1-phenyl-2-decanoylamino-3-morpholino-1- propanol (D-PDMP). Second, cells were transfected with an siRNA specific to glucosylceramide synthase, the key enzyme in GSL synthesis. Exposure of cells to both treatments resulted in the impairment of the development of the apical membrane domain and the formation of the primary cilium. Enzymatic inhibitions of the de novo and the salvage pathway of GSL synthesis were used to determine the source of ceramide responsible of the GSL increase involved in the development of the apical membrane domain induced by hypertonicity. The results from this study show that extracellular hypertonicity induces the development of a differentiated apical membrane in MDCK cells by performing a sphingolipid metabolic program that includes the formation of a specific pool of GSLs. The results suggest as precursor a specific pool of ceramides formed by activation of a Fumonisin B1-resistant ceramide synthase as a component of the salvage pathway.Fil: Pescio, Lucila Gisele. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Favale, Nicolas Octavio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Marquez, Maria Gabriela. Universidad Nacional de La Rioja. Departamento de Ciencias de la Salud y Educación. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud Humana; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Sterin, Norma Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentin

Changes in membrane lipid composition cause alterations in epithelial cell-cell adhesion structures in renal papillary collecting duct cells

In epithelial tissues, adherens junctions (AJ) mediate cell-cell adhesion by using proteins called E-cadherins, which span the plasma membrane, contact E-cadherin on other cells and connect with the actin cytoskeleton inside the cell. Although AJ protein complexes are inserted in detergent-resistant membrane microdomains, the influence of membrane lipid composition in the preservation of AJ structures has not been extensively addressed. In the present work, we studied the contribution of membrane lipids to the preservation of renal epithelial cell-cell adhesion structures. We biochemically characterized the lipid composition of membranes containing AJ complexes. By using lipid membrane-affecting agents, we found that such agents induced the formation of new AJ protein-containing domains of different lipid composition. By using both biochemical approaches and fluorescence microscopy we demonstrated that the membrane phospholipid composition plays an essential role in the in vivo maintenance of AJ structures involved in cell-cell adhesion structures in renal papillary collecting duct cells.Fil: Marquez, Maria Gabriela. Universidad Nacional de La Rioja. Departamento de Ciencias de la Salud y Educación. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud Humana; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Favale, Nicolas Octavio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Leocata Nieto, Francisco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Pescio, Lucila Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Sterin, Norma Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentin

Sphingosine kinase and sphingosine-1phosphate regulate epithelial cell architecture by the modulation of de novo sphingolipid synthesis

Sphingolipids regulate several aspects of cell behavior and it has been demonstrated that cells adjust their sphingolipid metabolism in response to metabolic needs. Particularly, sphingosine-1-phosphate (S1P), a final product of sphingolipid metabolism, is a potent bioactive lipid involved in the regulation of various cellular processes, including cell proliferation, cell migration, actin cytoskeletal reorganization and cell adhesion. In previous work in rat renal papillae, we showed that sphingosine kinase (SK) expression and S1P levels are developmentally regulated and control de novo sphingolipid synthesis. The aim of the present study was to evaluate the participation of SK/S1P pathway in the triggering of cell differentiation by external hypertonicity. We found that hypertonicity evoked a sharp decrease in SK expression, thus activating the de novo sphingolipid synthesis pathway. Furthermore, the inhibition of SK activity evoked a relaxation of cell-cell adherens junction (AJ) with accumulation of the AJ complex (E-cadherin/β-catenin/α-catenin) in the Golgi complex, preventing the acquisition of the differentiated cell phenotype. This phenotype alteration was a consequence of a sphingolipid misbalance with an increase in ceramide levels. Moreover, we found that SNAI1 and SNAI2 were located in the cell nucleus with impairment of cell differentiation induced by SK inhibition, a fact that is considered a biochemical marker of epithelial to mesenchymal transition. So, we suggest that the expression and activity of SK1, but not SK2, act as a control system, allowing epithelial cells to synchronize the various branches of sphingolipid metabolism for an adequate cell differentiation program.Fil: Santacreu, Bruno Jaime. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Pescio, Lucila Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Romero, Daniela Judith. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Laboratorio de Biología Celular y Molecular; ArgentinaFil: Corradi, Gerardo Raul. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Sterin, Norma Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Favale, Nicolas Octavio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentin

Apoptotic cell extrusion depends on single-cell synthesis of sphingosine-1-phosphate by sphingosine kinase 2

Collecting duct cells are physiologically subject to the hypertonic environment of the kidney. This condition is necessary for kidney maturation and function but represents a stress condition that requires active strategies to ensure epithelial integrity. Madin-Darby Canine Kidney (MDCK) cells develop the differentiated phenotype of collecting duct cells when subject to hypertonicity, serving as a model to study epithelial preservation and homeostasis in this particular environment. The integrity of epithelia is essential to achieve the required functional barrier. One of the mechanisms that ensure integrity is cell extrusion, a process initiated by sphingosine-1-phosphate (S1P) to remove dying or surplus cells while maintaining the epithelium barrier. Both types start with the activation of S1P receptor type 2, located in neighboring cells. In this work, we studied the effect of cell differentiation induced by hypertonicity on cell extrusion in MDCK cells, and we provide new insights into the associated molecular mechanism. We found that the different stages of differentiation influence the rate of apoptotic cell extrusion. Besides, we used a novel methodology to demonstrate that S1P increase in extruding cells of differentiated monolayers. These results show for first time that cell extrusion is triggered by the single-cell synthesis of S1P by sphingosine kinase 2 (SphK2), but not SphK1, of the extruding cell itself. Moreover, the inhibition or knockdown of SphK2 prevents cell extrusion and cell-cell junction protein degradation, but not apoptotic nuclear fragmentation. Thus, we propose SphK2 as the biochemical key to ensure the preservation of the epithelial barrier under hypertonic stress.Fil: Santacreu, Bruno Jaime. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Romero, Daniela Judith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Pescio, Lucila Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Tarallo, Estefania. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Sterin, Norma Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Favale, Nicolas Octavio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentin

Sphingosine-1-phosphate receptor 2 plays a dual role depending on the stage of cell differentiation in renal epithelial cells

Epithelial renal cells have the ability to adopt different cellular phenotypes through epithelial-mesenchymal transition (EMT) and mesenchymal-epithelial transition (MET). These processes are increasingly recognized as important repair factors following acute renal tubular injury. Sphingosine-1-phosphate (S1P) is a bioactive sphingolipid with impact on proliferation, growth, migration, and differentiation which has significant implication in various diseases including cancer and kidney fibrosis. Here we demonstrated that S1P can exert by activating S1P receptor 2 (S1PR2) different functions depending on the stage of cell differentiation. We observed that the differences in the migratory profile of Madin-Darby canine kidney (MDCK) cells depend both on their stage of cell differentiation and the activity of S1PR2, a receptor that can either promote or inhibit the migratory process. Meanwhile in non-differentiated cells S1PR2 activation avoids migration, it is essential on fully differentiated cells. This is the first time that an antagonist effect of S1PR2 was reported for the same cell type. Moreover, in fully differentiated cells, S1PR2 activation is crucial for the progression of EMT - characterized by adherent junctions disassembly, β-catenin and SNAI2 nuclear translocation and vimentin expression- and depends on ERK 1/2 activation and nuclear translocation. These findings provide a new perspective about the different S1PR2 functions depending on the stage of cell differentiation that can be critical to the modulation of renal epithelial cell plasticity, potentially paving the way for innovative research with pathophysiologic relevance.Fil: Romero, Daniela Judith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; ArgentinaFil: Pescio, Lucila Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; ArgentinaFil: Santacreu, Bruno Jaime. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; ArgentinaFil: Mosca, Jazmín María. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; ArgentinaFil: Sterin, Norma Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Favale, Nicolas Octavio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; Argentin

The inhibition of sphingomyelin synthase 1 activity induces collecting duct cells to lose their epithelial phenotype

Epithelial tissue requires that cells attach to each other and to the extracellular matrix by the assembly of adherens junctions (AJ) and focal adhesions (FA) respectively. We have previously shown that, in renal papillary collecting duct (CD) cells, both AJ and FA are located in sphingomyelin (SM)-enriched plasma membrane microdomains. In the present work, we investigated the involvement of SM metabolism in the preservation of the epithelial cell phenotype and tissue organization. To this end, primary cultures of renal papillary CD cells were performed. Cultured cells preserved the fully differentiated epithelial phenotype as reflected by the presence of primary cilia. Cells were then incubated for 24 h with increasing concentrations of D609, a SM synthase (SMS) inhibitor. Knock-down experiments silencing SMS 1 and 2 were also performed. By combining biochemical and immunofluorescence studies, we found experimental evidences suggesting that, in CD cells, SMS 1 activity is essential for the preservation of cell-cell adhesion structures and therefore for the maintenance of CD tissue/tubular organization. The inhibition of SMS 1 activity induced CD cells to lose their epithelial phenotype and to undergo an epithelial-mesenchymal transition (EMT) process.Fil: Brandán, Yamila Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Rioja. Departamento de Ciencias de la Salud y Educación. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud Humana; ArgentinaFil: Guaytima, Edith del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Rioja. Departamento de Ciencias de la Salud y Educación. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud Humana; ArgentinaFil: Favale, Nicolas Octavio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Pescio, Lucila Gisele. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Biología Celular y Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Sterin, Norma Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Marquez, Maria Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de La Rioja. Departamento de Ciencias de la Salud y Educación. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud Humana; Argentin

Changes in ceramide metabolism are essential in Madin-Darby canine kidney cell differentiation

Ceramides and complex sphingolipids with defined acyl-chain lengths play important roles in numerous cell processes. Six ceramide synthase isoenzymes (CerS1-6) are the key enzymes responsible for the production of the diversity of molecular species. In this study, we investigated the changes in sphingolipid metabolism during the differentiation of Madin-Darby Canine Kidney (MDCK) cells. By MALDI TOF TOF MS, we analyzed the molecular species of ceramide (Cer), glucosylceramide (GlcCer), lactosylceramide (LacCer) and sphingomyelin (SM) in non-differentiated and differentiated cells (cultured under hypertonicity). The molecular species detected were the same, but cells subjected to hypertonicity presented higher levels of C24:1 Cer, C24:1 GlcCer, C24:1 SM and C16:0 LacCer. Consistently with the molecular species, MDCK cells expressed CerS2, CerS4 and CerS6, but with no differences during cell differentiation. We next evaluated the different synthesis pathways with sphingolipid inhibitors and found that cells subjected to hypertonicity in the presence of amitriptyline, an inhibitor of acid sphingomyelinase, showed decreased radiolabeled incorporation in LacCer and cells did not develop a mature apical membrane. These results suggest that hypertonicity induces the endolysosomal degradation of SM, generating the Cer used as substrate for the synthesis of specific molecular species of glycosphingolipids that are essential for MDCK cell differentiation.Fil: Pescio, Lucila Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas ; ArgentinaFil: Santacreu, Bruno Jaime. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas ; ArgentinaFil: Lopez, Vanina Gisela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas ; ArgentinaFil: Pavan, Carlos Humberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas ; ArgentinaFil: Romero, Daniela Judith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Favale, Nicolas Octavio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas ; ArgentinaFil: Sterin, Norma Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentin