Las parejas inusuales ayudan al crecimiento de los vasos sanguíneos
Crédito: Pixabay/CC0 Public Domain
La falta de oxígeno en un área como el corazón o las piernas, llamada hipoxia, es una señal para que nuestro cuerpo produzca más vasos sanguíneos, y los científicos han encontrado algunos socios inusuales son clave para que eso suceda.
Las células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos existentes son esenciales para crear nuevos vasos sanguíneos, y han descubierto que dos receptores en la superficie de esas células se unen y luego se sumergen en el interior para permitir el nuevo crecimiento, llamado angiogénesis, el Medical College de Georgia, informan científicos en la revista Nature Cell Biology.
Como su nombre lo indica, el receptor 2 del factor de crecimiento endotelial vascular, o VEGFR2, generalmente se une a VEGF, una proteína señalizadora que permite el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos, para ir dentro de las células. CTR1 permite que el cobre, un mineral esencial clave para muchas funciones corporales importantes, incluida la angiogénesis, también ingrese.
Autores para correspondencia Dr. Masuko Ushio-Fukai, biólogo vascular, y Dr. Tohru Fukai, biólogo vascular y cardiólogo, dicen que frente a la hipoxia, el VEGF se estimula de forma natural fuera de la célula, luego, a su vez, activa la NADPH oxidasa, una familia de enzimas que generan especies reactivas de oxígeno, o ROS, en este caso, el tipo bueno que permite la señalización celular.
Han mostrado por primera vez el paso que sucede a continuación: ROS luego modifica rápidamente CTR1, lo que provoca que el receptor VEGF y este transportador de cobre se unan entre sí en la superficie celular y se muevan dentro de la célula para que el Se produce la señalización de VEGFR2 que es esencial para el desarrollo de nuevos vasos sanguíneos.
Cuando derribaron el transportador de cobre, la angiogénesis se vio gravemente afectada, dice Fukai. También utilizaron la capacidad de edición de genes de CRISPR-Cas9 para hacer que CTR1 no se pueda modificar y la angiogénesis se redujo significativamente nuevamente.
Los científicos trabajaron en modelos de desarrollo de vasos sanguíneos en la retina altamente vascularizada y en la enfermedad arterial periférica. en una extremidad.
Aunque hace tiempo que se estableció que la unión de VEGF a su receptor provoca la angiogénesis, esta es la primera evidencia de esta unión de los receptores de cobre y VEGF que parece ser una conexión temprana e importante.
Sus hallazgos también hacen de CTR1 un objetivo terapéutico lógico cuando se necesitan más vasos sanguíneos ante problemas como la cardiopatía isquémica y, potencialmente, cuando el proceso se vuelve destructivo en condiciones como el cáncer y la retinopatía diabética, dicen los científicos del Centro de Biología Vascular de MCG.
El laboratorio de Ushio-Fukai ha demostrado que el tratamiento de células endoteliales con VEGF aumenta los niveles de ROS en esas células. Posteriormente, su laboratorio mostró que ROS, un subproducto de nuestro uso de oxígeno, es muy importante para promover la angiogénesis inducida por VEGF. El laboratorio de Fukai se ha centrado en el impacto que tiene el metabolismo del cobre en el cuerpo, incluido su transportador CTR1.
Ahora han conectado los puntos entre ellos. «Una vez que se genera ROS, modifica CTR1, que cambia su función para convertirse en un socio vinculante para VEGFR2», dice ella.
Al menos en este escenario, CTR1 no lleva cobre consigo cuando se mueve dentro de las células endoteliales, pero en otras acciones paralelas todavía lo hace, lo cual es otra bendición para la angiogénesis.
Una vez las conexiones comienzan a generar nuevos vasos sanguíneos, los niveles de ROS disminuyen y el CTR1 puede regresar libremente a la superficie celular donde reanuda su trabajo normal de transportar cobre al interior, dice Ushio-Fukai.
También tienen evidencia de que siempre queda algo de CTR1 en la superficie de la célula endotelial, que puede continuar haciendo su trabajo habitual de permitir que se use el cobre, en este caso para ayudar también a la angiogénesis.
También tienen indicaciones de que demasiado cobre puede ser destructivo. Los Fukai han visto que el cobre se acumula dentro de las células en la diabetes, donde en cambio afecta la capacidad de ayudar a producir los nuevos vasos sanguíneos sanos que los pacientes pueden necesitar. Dicen que otro transportador de cobre, ATP7A, cuyo trabajo principal es regular los niveles de cobre dentro de las células, es probablemente un buen objetivo de tratamiento en la diabetes, donde los niveles de ATP7A son inusualmente bajos.
El cobre es un oligoelemento esencial que necesitamos consumir en alimentos como nueces y granos integrales, que también es importante para los fundamentos, como producir glóbulos rojos que transportan oxígeno. Hay una gran cantidad de CTR1 en el intestino para permitir la absorción y el uso del cobre en todo el cuerpo.
Si bien el VEGF y las células endoteliales son esenciales para la angiogénesis, son otros tipos de células, como plaquetas, células inmunitarias llamadas macrófagos y incluso las células tumorales que producen VEGF.
Al igual que con el cobre, los niveles fisiológicos de ROS son importantes para funciones corporales como la señalización celular, pero los altos niveles producidos por hábitos poco saludables como fumar y la dieta occidental alta en sal contribuyen a la enfermedad y condiciones como la hipertensión y la aterosclerosis, a su vez, aumentan las ROS.
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El transportador de cobre podría ser un nuevo objetivo de tratamiento para la enfermedad cardiovascular Más información: Archita Das et al, La oxidación de la cisteína del transportador de cobre CTR1 impulsa la señalización y la angiogénesis de VEGFR2, Nature Cell Biology (2022) ). DOI: 10.1038/s41556-021-00822-7 Información de la revista: Nature Cell Biology
Proporcionado por Medical College of Georgia en la Universidad de Augusta Cita: Socios inusuales ayudan a la sangre crecimiento de vasos (8 de marzo de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-unusual-partners-aid-blood-vessel.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.