Mecanismos que definen la restitución de la liberación de Ca2+ del retículo sarcoplasmático en miocitos cardíacos

CELY-ORTIZ, DIANA CATALINA ALEJANDRA; FELICE, JUAN IGNACIO; VALVERDE, CARLOS ALFREDO; FEDERICO, MARILÉN; SAPIA, LUCIANA; PALOMEQUE, JULIETA; LASCANO, ELENA CATALINA; NEGRONI, JORGE ANTONIO; MATTIAZZI, RAMONA ALICIA

La Plata

Jornada; Jornadas de Investigación de la Facultad de Ciencias Médicas UNLP 2019; 2019

Facultad de Ciencias Médicas, UNLP

Introducción:Durante el acoplamiento éxcito-contráctil, la entradade Ca2+ desde el espacio extracelular induce la liberación de Ca2+del retículo sarcoplasmático (RS) en un proceso denominado liberación de Ca2+inducida por Ca2+ (CICR). Este mecanismo de liberación necesita ciertotiempo entre estímulos sucesivos para restituirse y producir una segundaliberación de Ca2+ de igual magnitud a la anterior. Este fenómeno sedenomina Restitución de la Liberación deCa2+ (RLC) y ha sido propuesto como uno de los mayoresdeterminantes de la estabilidad de la CICR y su alteración ha sido asociada conarritmias ventriculares. Los factores que determinan la RLC no están claros, existiendoresultados controvertidos, principalmente con respecto al papel de la retoma deCa2+ del RS sobre el tiempo de RLC.Objetivos:Diseccionar los factores que definen la Restitución deLiberación de Ca2+ (RLC).Materiales ymétodos:Se realizaron experimentos en corazones y cardiomiocitosaislados de ratones de tipo salvaje (WT), ratones con una mayor recaptura de Ca2+por el RS (debido a la ablación de fosfolamban, una proteína inhibitoria de labomba Ca2+-ATPasa del RS, PLNKO), ratones con una mayor actividad delos receptores de rianodina (RyR2) del RS (debido a la pseudofosforilaciónconstitutiva del sitio fosforilable por CaMKII Ser2814, S2814D), y ratones con ambasalteraciones (SDKO) obtenidos por cruza entre S2814D y PLNKO.Se midió el Ca2+ intracelular mediante microscopiade fluorescencia y se realizaron protocolos de dos pulsos que arrojaron curvas quesirvieron para evaluar la RLC. En ellas se midió la constante de tiempo (Tau), asumiendouna relación exponencial entre el Ca2+ liberado y el tiempo entreestímulos. También se utilizó un modelo de cardiomiocito humano, previamentevalidado y utilizado en nuestro grupo, que representó cada condiciónexperimental y permitió realizar simulaciones del protocolo de RLC. Corazonesde cada cepa fueron también congelados para análisis por Western blot (WB).Resultados:Los experimentos indicaron que la RLC depende de lacarga de Ca2+ del RS (el aumento de Ca2+ del RSproducido por aumentar el Ca2+ extracelular de 2 a 4 mM en ratonesWT, produjo una disminución de Tau en 52%, p <0.05) y de la actividad delos RyR2 (el valor de Tau no fue estadísticamente diferente en ratonesS2814D frente a WT, a pesar de que su contenido de Ca2+ del RS fueun 20% más bajo). La velocidad de re-captación de Ca2+ al RS, en losmiocitos de PLNKO y SDKO, no mostró influencia en el Tau.Las simulaciones obtenidas con el modelo matemático reprodujeronlos hallazgos experimentales. Sin embargo, como los resultados obtenidos por WBmostraron una disminución del 33% en la expresión de RyR2 en corazones PLNKO ySDKO, se realizaron simulaciones en PLNKO y SDKO representando solo el aumentode la recaptura de Ca2+ (es decir, sin disminución en la expresiónde RyR2) y éstos mostraron que la velocidad de recaptura de Ca2+ delRS es en gran parte responsable de este tiempo de RLC.Conclusiones:El mecanismo de Restitución de la Liberación de Ca2+depende del contenido de Ca2+ en el RS, de la sensibilidad/actividadde los RyR2 y de la velocidad de captura de Ca2+ del RS.