Nuevo objetivo de tratamiento para enfermedades del corazón encontrado en la pared de los vasos sanguíneos
Dr. Jiliang Zhou (izquierda) y el becario postdoctoral senior Dr. Kunzhe Dong. Crédito: Michael Holahan, Universidad de Augusta
Se ha encontrado una molécula de ARN llamada CARMN en abundancia en las células musculares lisas sanas que ayudan a dar fuerza y flexibilidad a los vasos sanguíneos, y claramente disminuida en enfermedades vasculares como la aterosclerosis, una de las principales causas de ataque cardíaco y accidente cerebrovascular, informan los científicos.
Sus hallazgos en tejido humano y confirmados en modelos de enfermedades vasculares en roedores, brindan una nueva visión de cómo las células del músculo liso en las paredes de nuestros vasos sanguíneos pasan de permitir un pasaje sólido para el flujo sanguíneo a permitir el desarrollo de placas en lugares como nuestras arterias coronarias. y/o recierre de esas arterias después de tratamientos comunes que incluyen angioplastia y colocación de stent.
También apuntan potencialmente a un nuevo enfoque para evitar ambos, que algún día podría incluir agregar CARMN a los stents liberadores de fármacos, que son actualmente recubierto con medicamentos antiproliferativos para ayudar a impedir la proliferación de células dañinas y la formación de cicatrices que pueden resultar de su colocación.
«Si tiene un nivel bajo de CARMN, lo más probable es que lo predisponga a una mayor susceptibilidad a contraer aterosclerosis o restenosis inducida por angioplastia», dice el Dr. Jiliang Zhou, biólogo vascular del Departamento de Farmacología y Toxicología del Colegio Médico de Georgia en la Universidad de Augusta. «Si CARMN está regulado a la baja, inducirá o provocará que esas células del músculo liso se vuelvan insalubres o enfermas».
Cuando los científicos restauraron los niveles saludables de CARMN en modelos de enfermedad vascular común, la proliferación de células no saludables y la formación de cicatrices dentro de los vasos sanguíneos se redujeron drásticamente, y cuando eliminaron CARMN de las células del músculo liso, la respuesta al daño fue exagerada. dejando poco espacio para que fluya la sangre, informan en la revista Circulation. Es probable que muchos de nosotros pensemos en el ARN que produce proteínas, y qué proteínas produce el ARN determinan la función de un gen. Los ARN no codificantes menos estudiados no producen proteínas, pero ayudan a regular las células, y se ha demostrado que tienen un papel en muchas funciones corporales normales diferentes, así como en estados de enfermedad como el cáncer. Así que los científicos decidieron observar lo que sucedía con el ARN largo no codificante en la enfermedad vascular y ahí es donde se destacó CARMN.
El Dr. Kunzhe Dong, becario postdoctoral sénior y primer autor del estudio, dirigió el análisis a gran escala conjuntos de datos humanos de secuenciación de ARN de múltiples tejidos y tipos de células para encontrar los ARN no codificantes largos, literalmente los más largos de los ARN no codificantes, que abundaban en las células del músculo liso y podrían tener un papel en su actividad. Los conjuntos de datos les permitieron comparar la expresión en células sanas y modificadas o moduladas en un solo individuo.
CARMN surgió como el único ARN no codificante largo que abunda constantemente en las células del músculo liso humano y en estudios posteriores de tejidos de ratón mostró lo mismo. Dentro de esas células, el autor correspondiente Zhou y sus colegas vieron que CARMN se unía y aumentaba la actividad de la miocardina, una proteína y un potente activador de genes críticos para la diferenciación de las células del músculo liso.
«Se necesitan mutuamente para potenciar la función de cada uno», dice Zhou. CARMN es el primer ARN no codificante que interactúa con la miocardina en una relación que parece específica y esencial para las células del músculo liso.
Los nuevos datos indican que las funciones de CARMN incluyen ayudar a regular la respuesta de las células del músculo liso vascular a lesiones, como las que inevitablemente se producen durante procedimientos comunes como la angioplastia, en los que los cardiólogos invasivos usan globos, láseres e incluso taladros para restablecer el flujo sanguíneo a través de las arterias enfermas y, a menudo, colocan stents, estructuras de malla de alambre con forma cilíndrica, dentro de los vasos sanguíneos para ayudar a mantener ese paso de sangre.
Es probable que las células del músculo liso estén tratando de ayudar a reparar la lesión, pero se sabe que se vuelven menos contráctiles y más proliferativas como parte de su respuesta a la lesión. En algunos individuos, parecen reaccionar de forma exagerada, lo que puede provocar el cierre o al menos el estrechamiento de una arteria después de la angioplastia y/o la colocación de un stent.
En sus estudios de laboratorio actuales, por ejemplo, 14 días después de una lesión con un globo fue inducido, similar a lo que sucede en la angioplastia, encontraron que la expresión de CARMN se redujo significativamente en comparación con los niveles en una arteria de control. Y, cuando redujeron genéticamente los niveles naturales de CARMN en las células del músculo liso, la proliferación y migración celular, así como la formación de cicatrices dentro de la arteria, llamada neoíntima, aumentaron significativamente, escriben.
Por el contrario, cuando usó el poder infeccioso del adenovirus inductor de enfermedades respiratorias para administrar más CARMN directamente al sitio de la lesión, disminuyó las obstrucciones.
Los científicos usaron un modelo de ratón reportero de proteína fluorescente verde para ver cómo y donde cambió la expresión de CARMN. Cuando Zhou observa el contenido celular de las arterias coronarias humanas o animales enfermas, ve esencialmente la misma población de tipos de células y ve que la expresión principal de CARMN está bastante limitada a las células del músculo liso. Ese patrón de expresión proporciona una gran evidencia de la importancia de CARMN para las células del músculo liso y, si el trabajo conduce a tratamientos que mejoran la expresión de CARMN, probablemente limitará cualquier efecto secundario, señala Zhou.
Los niveles de CARMN pueden incluso ayudar a determinar la expresión inicial de CARMN. riesgo de enfermedad, dice Zhou. Si bien se necesita más trabajo, se sabe que los niveles de CARMN varían entre individuos y animales, dice. Si bien también se sabe que una dieta occidental alta en grasas y colesterol contribuye a la enfermedad de los vasos sanguíneos en el corazón, el cerebro y las piernas, Zhou tiene alguna evidencia de que también disminuye los niveles naturales de CARMN. Descubrieron que los niveles de CARMN también se redujeron en las arterias cerebrales humanas que tenían aneurismas, un punto débil en la pared del vaso.
Él y sus colegas están explorando más esa asociación y también quieren responder preguntas como si el ejercicio puede aumentar los niveles de CARMN y si el envejecimiento los disminuye, como él espera.
Las células del músculo liso son el principal componente contráctil de las paredes de los vasos sanguíneos, así como muchos otros órganos «huecos» como la vejiga y los intestinos, escriben.
Además de las células del músculo liso, los científicos también encontraron que CARMN se expresaba transitoriamente en las células del corazón, o cardiomiocitos, durante el desarrollo del corazón de ratones y humanos, y se expresaba ligeramente después del desarrollo en fibroblastos. , un tipo de célula importante en el tejido conectivo importante para la cicatrización de heridas y un componente de las paredes arteriales. CARMN también se encontró en los pericitos, un tipo de célula de músculo liso que se encuentra en los vasos sanguíneos más pequeños. Pero en las células sanas del músculo liso, CARMN siempre está presente y se expresa en niveles altos, dice Zhou.
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Vasos sanguíneos rígidos vinculados a una enzima que fomenta la «charla» celular Más información: Kunzhe Dong et al, CARMN es un LncRNA específico de células de músculo liso conservado evolutivamente que mantiene el fenotipo contráctil por Unión a miocardina, circulación (2021). DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.121.055949 Información de la revista: Circulation
Proporcionado por Medical College of Georgia en la Universidad de Augusta Cita: Nuevo objetivo de tratamiento para enfermedades del corazón que se encuentra en la sangre pared del vaso (2022, 14 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-treatment-heart-disease-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.