Molecular Basis of Ischemic Post-Conditioning
Les malalties cardiovasculars són la principal causa de morbimortalitat a tot el món, essent l'infart agut de miocardi (IAM) la més prevalent. Encara que la revascularització és el tractament definitiu per a la isquèmia, paradoxalment comporta el potencial d'exacerbar el dany en un procés...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:277554 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/277554 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Cardioprotecció Cardioprotección Cardioprotection Postcondicionament Postcondicionamiento Post-Conditioning Dj-1 Ciències Experimentals |
| Sumario: | Les malalties cardiovasculars són la principal causa de morbimortalitat a tot el món, essent l'infart agut de miocardi (IAM) la més prevalent. Encara que la revascularització és el tractament definitiu per a la isquèmia, paradoxalment comporta el potencial d'exacerbar el dany en un procés conegut com a lesió per isquèmia/reperfusió (I/R). El cor humà adult conserva una capacitat regenerativa mínima. Per tant, després d'un IAM es diposita una cicatriu no contràctil, disminuint el rendiment cardíac. Encara que la millora de les teràpies de revascularització ha permès disminuir la mortalitat, els supervivents d'IAM amb lesió miocàrdica tenen un alt risc de desenvolupar insuficiència cardíaca. El descobriment del fenomen de condicionament, referit a la cardioprotecció adquirida després de l'aplicació de cicles alterns i breus d'isquèmia i reperfusió, ha revelat l'existència de programes cardioprotectors endògens. No obstant, s'han obtingut resultats decebedors en estudis clínics, assenyalant llacunes en la comprensió de les bases molecular de la cardioprotecció. Primerament, explorem el programa cardioprotector desencadenat pel postcondicionament isquèmic (PostCo) en model porcí. Per a això analitzem el proteoma mitocondrial del miocardi en isquèmia, I/R i PostCo, mitjançant xarxes d'interacció proteïna-proteïna. Identifiquem el metabolisme cardíac i la inducció de DJ-1 com a actors importants en cardioprotecció. DJ-1 és una proteïna multifuncional implicada en la supervivència cel·lular en estrès, la funció molecular i regulació de la qual encara no s'han entès per complet. Proposem que la seva regulació proporcionaria una nova oportunitat terapèutica per a protegir el miocardi. Posteriorment, caracteritzem la dinàmica de DJ-1 en isquèmia i I/R. Usant un model in vitro, trobem que DJ-1 és escindit i secretat per cèl·lules endotelials (CEs) en isquèmia, i evidenciem un paper regulant l'activitat de l'ATP-sintasa ectòpica. Mentre la isquèmia va conduir a l'augment de gairebé 3 vegades en la generació d'ATP extracelul·lar, el silenciament de DJ-1 va anul·lar l'efecte. L'ATP-sintasa ectòpica es troba a la membrana plasmàtica de molts tipus cel·lulars i participa en la regulació del pH intracel·lular i senyalització purinèrgica, entre altres. Usant DJ-1 recombinant, vam poder associar la seva presència extracelul·lar amb la regulació de la funció de CEs en reperfusió. Per a explorar el potencial terapèutic de l'administració de DJ-1 recombinant, vam emprar un model murí d'IAM. L'administració intraperitoneal de DJ-1 recombinant abans de la inducció de l'IAM va reduir significativament la grandària de l'infart i va modificar el transcriptoma. Conjunts de gens associats amb la resposta immunitària i senyalització via receptors acoblats a proteïna G (RAPGs) es van detectar després de l'IAM en presència del tractament. Si bé la resposta immunitària és un actor conegut de la lesió per I/R, la senyalització per RAPGs participa en cardioprotecció. També, detectem la disminució de la infiltració leucocitària, estrès oxidatiu i apoptosi en el miocardi dels animals tractats. Finalment, estudiem les implicacions funcionals de la capacitat de DJ-1 d'unir ARN en I/R. Amb aquesta finalitat, analitzem un conjunt de dades resultants de la identificació dels transcrits que uneix DJ-1 i descobrim la unió preferencial a transcrits codificades pel mitocondri. A més, la unió d'ARN a DJ-1 augmenta notablement en isquèmia, contribuint a l'estabilitat mitocondrial. Si bé la depleció de DJ-1 va resultar en un increment de l'expressió de proteïnes mitocondrials en normòxia, aquesta va caure significativament després d'I/R. De la mateixa manera, la depleció de DJ-1 va resultar en un reticle mitocondrial híper fusionat i sensible a I/R. En conclusió, les nostres troballes destaquen la implicació de DJ-1 en les bases moleculars de la cardioprotecció. Proporcionem les primeres línies d'evidència respecte l'activitat extracelul·lar de DJ-1 i caracteritzem un aspecte addicional implicat en el manteniment de l'estabilitat mitocondrial. |
|---|