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Facultad de Medicina

Proyecto Fondecyt Regular 2018

Buscan explicación molecular a fallas en la contractilidad cardíaca

¿Qué es lo que hace que un corazón se contraiga correctamente? ¿Qué mecanismos están implicados en la falla de este proceso y el desarrollo de patologías cardiacas? La doctora Zully Pedrozo, académica del Programa de Fisiología y Biofísica del Instituto de Ciencias Biomédicas, está tras los mecanismos proteicos que regulan la contractilidad de los cardiomiocitos, así como sus posibles implicancias.

La doctora Pedrozo releva el valor del conocimiento puro pues este sustentará, a futuro, la generación de posibles terapias o intervenciones que resuelvan, en el caso de su línea de investigación, posibles patologías como la hipertrofia o insuficiencia cardíaca. Por ello es que su investigación se basa en los mecanismos fisiológicos que regulan la actividad y ultraestructura de los cardiomiocitos, las células del músculo cardíaco capaces de contraerse de forma espontánea e individual.

Es una línea que ha seguido desde su formación de postdoctorado en Estados Unidos, y que continuó a su llegada a nuestro plantel en mayo de 2013. Para ello, cuenta con un modelo murino especialmente desarrollado para este estudio, en el que los animales tienen suprimida la expresión de la proteína Policistina-1, pero sólo a nivel de cardiomiocitos. “La Policistina-1 (PC1), cumple las funciones de un mecanosensor; es decir, está encargada de sensar el grado de estiramiento de estas células, modulando así diferentes vías de señales intracelulares que regulan la actividad de las mismas. Gracias a nuestro modelo de estudio, y a un proyecto Fondecyt anterior, hemos descrito que su ausencia disminuye la contractilidad cardíaca, pues regula la expresión de los canales de calcio tipo L sensibles a voltaje, esenciales para el correcto funcionamiento cardiaco”.

La investigación actual, añade la doctora Pedrozo, busca determinar si, además, la PC1 está vinculada a la formación de los túbulos-T de los cardiomiocitos: “estas son unas invaginaciones que se dan en el músculo estriado, tanto esquelético como cardiaco. En los cardiomiocitos, estas invaginaciones forman una especie de tubos que por dentro tienen una serie de plegamientos especiales de la membrana, o microplegamientos, que posibilitan la generación de microambientes iónicos, los cuales son imprescindibles para la correcta contracción del cardiomiocito”.

Para ello, señala, “Debido a que anteriormente describimos que la PC1 es necesaria para la contractilidad de estas células, lo que vamos a estudiar es si esto es debido a que es capaz de regular la formación de los túbulos-T a través de la expresión de una proteína llamada Bin1, la cual está demostrado que se vincula con la tubulogénesis y con la formación de los microplegamientos en los cardiomiocitos. Tenemos resultados preliminares que indican que en el tejido cardiaco proveniente de nuestros ratones PC1 knockout, la proteína BIN1 está disminuida. Evidentemente entonces, de alguna manera que no conocemos y que vamos a estudiar ahora, la PC1 en condiciones basales es capaz de regular la expresión de Bin1. Nuestra apuesta es que en los cardiomiocitos sin PC1, ya sea la formación del túbulo-T o sus microplegamientos no están correctamente desarrollados, y eso es lo que lleva a una mala función cardíaca”.

Síntomas cardíacos

En humanos, la enfermedad poliquística renal autosómica dominante se debe principalmente a una mutación en la PC1, lo que se traduce en que los pacientes desarrollen quistes renales e insuficiencia de dicho órgano, llegando a la necesidad de un trasplante. Mucho de estos pacientes y previo a la manifestación renal, desarrollan problemas cardiacos como la hipertrofia –agrandamiento patológico- sin que a la fecha se conozca la causa.

“En nuestro modelo murino hemos podido constatar que los animales permanecen sin síntomas mientras son jóvenes, a pesar que tienen una disminución de la contractilidad, pero con el paso del tiempo –aproximadamente siete meses de vida-, equivalentes a un humano adulto, los mismos desarrollan una insuficiencia cardíaca aguda que los lleva a una muerte muy rápida. De hecho, entre la aparición de los síntomas y la muerte pasan sólo de dos a tres días”, explica la doctora Pedrozo.

Por ello, finaliza la académica, durante este proyecto también estamos interesados en este punto: “Haremos un seguimiento en el tiempo para verificar si nuestros animales carentes de la PC1 en los cardiomiocitos desarrollan una insuficiencia cardiaca precedida o no por una hipertrofia que podamos detectar. Gracias a la experiencia asistencial de uno de nuestros co-investigadores, el doctor Marcelo Llancaqueo, cardiólogo del Hospital Clínico Universidad de Chile, sabemos que el corazón se encuentra en un remodelamiento permanente y que si esto se detiene, el corazón puede dilatarse llevando a una insuficiencia cardiaca. Creemos que nuestro modelo puede reflejar casos de pacientes con mala función cardiaca que son asintomáticos, de manera que cuando los mismos sean observables ya estemos frente a una insuficiencia, lo cual lo convierte en un modelo de sumo interés para estudiar la progresión que este tipo de insuficiencia pudiera tener. Queremos asociar los cambios en los túbulo-T con este tipo de progresión de insuficiencia cardiaca".  

 

 

 

 

 

 

Cecilia Valenzuela León/ Fotografías: David Garrido

Viernes 11 de mayo de 2018

Doctora Zully Pedrozo.

Doctora Zully Pedrozo.

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