Role of connexin 43 in ischemia-reperfusion injury: Effect of genetic connexin 43 manipulation on myocardial cell death and arrhythmias
El daño miocárdico por isquemia-reperfusión es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad. La reperfusión es el tratamiento de elección en pacientes con infarto de miocardio. Sin embargo, ésta ocasiona un daño adicional por mecanismos provocados por la restauración del flujo, que puede...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2013 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/117219 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/117219 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Connexin 43 Ischemia-Reperfusion Arrhythimias Ciències de la Salut 616.1 |
| Sumario: | El daño miocárdico por isquemia-reperfusión es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad. La reperfusión es el tratamiento de elección en pacientes con infarto de miocardio. Sin embargo, ésta ocasiona un daño adicional por mecanismos provocados por la restauración del flujo, que puede ser prevenido, al menos en parte y en el escenario experimental, por sustancias aplicadas en el momento de la reperfusión. Una de las posibles dianas terapéuticas es la conexina 43 (Cx43) y los canales que forma (canales de gap junctions (GJ)). La Cx43 es la principal proteína que forma GJ en ventrículo miocárdico, donde es esencial permitiendo el acoplamiento químico y eléctrico entre cardiomiocitos. Sin embargo, se ha sugerido que las GJ participarían en la propagación del daño celular durante la reperfusión, y que la Cx43 estaría implicada en la señalización endógena de cardioprotección durante el precondicionamiento isquémico (IPC). No obstante, la mayoría de los estudios previos se han realizado usando agentes desacoplantes de GJ con baja especificidad y muchos efectos secundarios. Por ello, se han desarrollado modelos de ratones transgénicos deficientes de Cx43. Los objetivos de esta tesis fueron investigar los efectos de la deficiencia en Cx43 en el metabolismo energético del miocardio, en la tolerancia a la isquemia-reperfusión y en la susceptibilidad al precondicionamiento isquémico y farmacológico, así como en la incidencia de arritmias ventriculares. Se usaron dos modelos transgénicos de ratones: el knock-in, en el que la Cx43 es reemplazada por Cx32, una isoforma con una conductancia y permeabilidad más baja; y el knock-out condicional para Cx43 (Cx43Cre-ER(T)/fl). En este modelo, los corazones de ratones Cx43Cre/fl expresan, en condiciones normales, la mitad del contenido de Cx43 observado en los correspondientes controles genéticos (Cx43fl/fl). Sin embargo, 14 días después de iniciar el tratamiento con tamoxifeno, los corazones de estos animales expresan solo un contenido residual de Cx43, inferior al 5%. Se observó que ambas estrategias genéticas de deficiencia de Cx43 alteran el metabolismo energético del miocardio, ya que mostraron niveles de ATP inferiores a los de los correspondientes controles genéticos. Experimentos en corazones aislados, perfundidos en un sistema Langenforff, demostraron una mayor tolerancia a la isquemia-reperfusión en corazones de ratones knock-in HOM y Cx43Cre/fl tratados con tamoxifeno, debido a una disminución del tamaño del infarto y una menor liberación de LDH. Este efecto pareció ser más dependiente de la comunicación por GJ en el modelo Cx43Cre-ER(T)/fl. Además, la protección por IPC, y especialmente la del diazóxido, desapareció en ambos modelos de deficiencia de Cx43. Se demostró que estos efectos fueron independientes de una activación diferente de las cascadas de señalización citosólicas RISK y SAFE, sugiriendo que la activación de estas vías durante el IPC es anterior a los efectos de la deficiencia de Cx43. Finalmente, se observó que ambos modelos de deficiencia de Cx43, simulando una reducción de la conductancia unitaria de las GJ y del número de canales GJ, respectivamente, están asociados a un aumento de la incidencia de taquiarritmias ventriculares, tanto espontáneas como inducidas, durante la isquemia-reperfusión. Este hecho hace que la posibilidad de translación de estas estrategias terapéuticas a la clínica requiera que sean aplicadas de manera muy localizada en el área en riesgo. Como conclusion, esta tesis demuestra un importante, y previamente desconocido, papel de la Cx43 en el metabolismo energético del miocardio, en la tolerancia al daño por isquemia-reperfusión y en la cardioprotección endógena. La Cx43 y las GJ pueden llegar a ser interesantes dianas terapéuticas para aumentar la supervivencia de los pacientes con cardiopatía isquémica, aunque la traslación debe esperar a que se resuelvan los efectos pro-arrítmicos de estos tratamientos. |
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