Comprender la arteriosclerosis: cómo se reestructuran los vasos sanguíneos bajo presión
La entrada de Ca2+ en las células del músculo liso vascular a través de Cav1.2 dentro de las caveolas debido a la hipertensión activa una vía que conduce a la inflamación y la remodelación vascular. Esto, a su vez, causa la arteriosclerosis. La proteína CaMKK2 es un posible objetivo farmacológico para prevenir este proceso. Crédito: Yoshiaki Suzuki de NCU, Japón. Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
La presión arterial alta, o hipertensión, es una condición muy común que puede surgir de la actividad física, el estrés o ciertos trastornos. Desafortunadamente, la hipertensión persistente puede causar cambios duraderos en la estructura de las células del músculo liso vascular (las células que forman las paredes de los vasos sanguíneos) a través de un proceso llamado «remodelación vascular». Si no se controla, esta reestructuración puede endurecer las paredes arteriales, que pierden su capacidad para ajustar su tamaño de manera adecuada. Esto, a su vez, conduce a la arteriosclerosis y aumenta el riesgo de enfermedad cerebrovascular.
No está del todo claro por qué y cómo la hipertensión desencadena la remodelación vascular. Los científicos han demostrado que los macrófagos, un tipo de glóbulos blancos que matan cuerpos extraños, están involucrados en la transformación. Específicamente, los macrófagos se acumulan dentro de las paredes de los vasos sanguíneos desde el exterior de los vasos y causan inflamación crónica. Sin embargo, el mecanismo subyacente que orquesta este proceso sigue siendo desconocido.
Con este telón de fondo, investigadores de Japón y Canadá, en un nuevo estudio, investigaron recientemente un mecanismo conocido como «acoplamiento de transcripción de excitación (ET)» en tejido vascular liso. células musculares. Al revelar los misterios detrás del acoplamiento ET en estas células a través de experimentos que abarcan desde células individuales hasta organismos completos, vincularon con éxito el mecanismo de acoplamiento ET con la remodelación vascular. El estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), fue dirigido por el Profesor Asociado Junior Yoshiaki Suzuki, Hisao Yamamura y Yuji Imaizumi de la Universidad de la Ciudad de Nagoya, Japón, y Gerald W. Zamponi y Wayne R. Giles de la Universidad de Calgary, Canadá.
Se sabe que varios tipos de células experimentan acoplamiento ET. En las neuronas, por ejemplo, una excitación en forma de iones de calcio (Ca2+) que ingresan a la célula a través de los canales de calcio activa ciertos factores de transcripción y enzimas. Estos, a su vez, desencadenan la transcripción de varios genes. Mientras tanto, aunque el acoplamiento ET también ocurre en las células del músculo liso vascular después de una entrada de Ca2+ a alta presión, no se sabe mucho sobre cómo sucede, qué genes se activan y el papel que desempeña en nuestros cuerpos.
Los investigadores intentaron responder a estas preguntas centrándose en las caveolas, pequeñas estructuras que se asemejan a depresiones ampliamente presentes en la membrana celular. A través de experimentos detallados en células individuales, cultivos celulares y ratones vivos, el equipo descubrió que un complejo proteico específico que se encuentra en las caveolas es un actor clave en el acoplamiento ET en las células del músculo liso vascular.
Probaron que este complejo , denominado Cav1.2/CaMKK2/CaMK1a, se forma dentro de las caveolas y tanto CaMKK2 como CaMK1a se activan directamente por el Ca2+ que ingresa a través de Cav1.2 cuando se somete a ciertos estímulos, como una presión alta. Además, demostraron que este complejo activa una vía de señalización que fosforila un factor de transcripción llamado CREB, que en última instancia conduce a una mayor transcripción de múltiples genes.
Al observar en detalle los genes promovidos por el acoplamiento ET y Al observar sus efectos cuando se bloquean o amplifican, los investigadores hicieron algunos descubrimientos importantes. En primer lugar, algunos de estos genes estaban relacionados con la quimiotaxis, el fenómeno por el cual el movimiento de las células es desencadenado y dirigido por estímulos químicos. Esto ayudó a explicar la acumulación de macrófagos en las paredes de los vasos sanguíneos desde el exterior de los vasos.
Además, estos genes promovieron la remodelación de la capa «medial» de las arterias, donde residen las células del músculo liso vascular y controlan el flujo sanguíneo a través de contracción y expansión. «Tomados en conjunto, nuestros resultados explican cómo el acoplamiento ET causado por la alta presión en las células del músculo liso vascular puede modular la migración de macrófagos y la inflamación posterior, alterando la estructura vascular», explica el Dr. Suzuki.
Los hallazgos de este estudio tienen implicaciones importantes con respecto a los medicamentos antihipertensivos. Por un lado, explican por qué medicamentos como la nicardipina, un bloqueador clásico de los canales de calcio, previene la remodelación vascular y la progresión de la arteriosclerosis. Esto no solo llena un importante vacío de conocimiento en medicina, sino que también presenta varios objetivos farmacológicos potenciales para tratar o prevenir la remodelación vascular, como los constituyentes del complejo Cav1.2/CaMKK2/CaMK1a.
«Alrededor de 40 millones las personas sufren de hipertensión solo en Japón y tienen un alto riesgo de accidente cerebrovascular, insuficiencia renal terminal y demencia vascular», dice el Dr. Suzuki, «Comprender los mecanismos detrás de la arteriosclerosis es, por lo tanto, muy importante para reducir la incidencia, la progresión , y recurrencia de enfermedades cerebrovasculares y extender la expectativa de vida saludable».
Esperemos que esta nueva información conduzca a mejores tratamientos para la hipertensión y la arteriosclerosis en un futuro cercano.
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Los bloqueadores de los canales de calcio tipo L pueden contribuir a la insuficiencia cardíaca, según un estudio Más información: Yoshiaki Suzuki et al, A molecular complex of Ca v 1.2/CaMKK2/CaMK1a in caveolae es responsable de la remodelación vascular a través del acoplamiento de excitación y transcripción, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2022). DOI: 10.1073/pnas.2117435119 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad de la Ciudad de Nagoya Cita: Comprensión de la arteriosclerosis: Cómo se reestructuran los vasos sanguíneos bajo presión (2022, 22 de abril) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-04-arteriosclerosis-blood-vessels-pression.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.