Descubren que la inhibición de las calpaínas limita la hipertrofia y remodelado miocárdico

Investigadores CIBERCV-VHIR David Alujas, Javier Inserte y David García Dorado
CIBER | martes, 30 de abril de 2019

Investigadores del CIBERCV en el Vall d’Hebron Institut de Recerca (VHIR) y en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa de la Universidad Autónoma de Madrid, liderados por David García Dorado y Federico Mayor respectivamente, han llevado a cabo un estudio en un modelo animal en el que han descrito nuevo eje de señalización celular que conduce a la hipertrofia miocárdica formado por calpaínas y GRK2. Este trabajo ha demostrado que la inhibición de este eje mediante inhibidores orales de las calpaínas es una estrategia novedosa y efectiva para atenuar la hipertrofia y remodelado miocárdico inducidos tanto por el infarto agudo de miocardio como por el estrés crónico de origen no isquémico. El estudio, se ha publicado en la revista Basic Research in Cardiology.

La hipertrofia cardiaca, un aumento del tamaño de las células cardíacas y del peso del corazón, es una respuesta inicialmente eficaz a la sobrecarga de trabajo del músculo cardíaco, pero puede acabar por convertirse en un problema en sí misma, dificultando la función del corazón y causando insuficiencia cardíaca y arritmias, un proceso denominado remodelado ventricular adverso. A pesar de su alta prevalencia y su enorme impacto sanitario y social, la eficacia de los tratamientos actuales para prevenirla o disminuirla es limitada, por lo que la identificación de nuevas dianas y desarrollo de tratamientos que interfieran con los mecanismos celulares y moleculares implicados en el remodelado ventricular y progresivo desarrollo de insuficiencia cardiaca constituye un objetivo prioritario.

El papel de las calpaínas

En estudios previos dirigidos por Javier Inserte del VHIR se había demostrado que la activación de unas enzimas, las calpaínas, capaces de atacar muchas proteínas celulares (enzimas activadas por el aumento del calcio intracelular) desempeña un papel importante en la muerte de células miocárdicas durante el restablecimiento del flujo sanguíneo después de un período de isquemia miocárdica, y que su inhibición disminuye el tamaño del infarto y el remodelado ventricular post-infarto.

En el presente estudio colaborativo, los grupos CIBERCV liderados por David Garcia-Dorado, en el VHIR, y Federico Mayor, en la Universidad Autónoma de Madrid (Centro de Biología Molecular Severo Ochoa), se ha utilizado un modelo de hipertrofia miocárdica inducida por exposición crónica de ratas y ratones a niveles elevados de isoproterenol, una hormona adrenal cuyo aumento crónico de actividad induce hipertrofia, y se ha demostrado que esta estimulación crónica induce también una activación de las calpaínas.

Los investigadores han estudiado los mecanismos por los que la activación crónica de las calpaínas produce hipertrofia y han encontrado que una enzima muy importante en la transmisión de señales extracelulares a las células a través de receptores, GRK2, desempeña un papel destacado en estos mecanismos. La actividad de las calpaínas causa un aumento de GRK2 mediante el incremento de su síntesis y disminución de su degradación. El estudio demuestra que la administración por vía oral de un inhibidor de las calpaínas revierte este proceso y es capaz de atenuar la hipertrofia inducida por la estimulación mantenida con isoproterrenol.

“Estos resultados describen un nuevo eje de señalización celular que conduce a la hipertrofia miocárdica formado por calpaínas y GRK2, y sugieren que la inhibición de este eje, en concreto con inhibidores de las calpaínas, es una estrategia novedosa y efectiva para limitar la hipertrofia y remodelado miocárdico inducidos no solo por el infarto agudo de miocardio, sino por el estrés crónico de origen no isquémico”, explica el Dr. García Dorado.

Artículo de referencia:

Calpains mediate isoproterenol-induced hypertrophy through modulation of GRK2. Aluja D, Inserte J, Penela P, Ramos P, Ribas C, Iñiguez MÁ, Mayor F Jr, Garcia-Dorado D. Basic Res Cardiol. 2019 Mar 26;114(3):21. DOI: 10.1007/s00395-019-0730-5.