Cambios en la concentración extracelular de calcio y fósforo afectan la homeostasis de las células vasculares

SANDOVAL, M.; RAUSCHEMBERGER, MB.; DORRONSORO, A.; CUTINI, P.; SANTILLAN, G; MASSHEIMER, V.

Buenos Aires

Congreso; XXX Congreso Anual AAOMM; 2013

AAOMM

Se ha descripto recientemente que las células vasculares (endoteliales y musculares lisas) expresan el sensor de calcio (CaR), receptor perteneciente a la superfamilia de proteínas G, que detecta cambios en la concentración de calcio en el orden milimolar (mM). La disminución de la expresión de CaR favorece la calcificación vascular (CaV). El aumento del fosforo (P) sérico es otra de las principales causas de CaV principalmente en pacientes con enfermedad renal crónica. Disturbios en Ca ó P séricos promueven la CaV por mecanismos independientes y/ó por vías comunes. Nos propusimos estudiar el efecto del calcio y el fosforo sobre procesos celulares vitales para la homeostasis vascular.  Se empleó tejido aórtico intacto (anillos) ó cultivos primarios de células endoteliales (CE) y musculares lisas (CMLV) aislados de aorta de ratas Wistar hembras. Se estudiaron los cambios metabólicos y fenotípicos de las celulas vasculares en un entorno procalcificante inducido por fosforo ó la combinación calcio/fosforo. Evaluamos la transdiferenciación de la CMLV a linaje osteoblástico (OB) partiendo del concepto que tanto la CMLV como el OB se diferencian a partir de una misma célula mesenquimal pluripotencial. Se cultivaron CMLV durante 25 días con glicerolfosfato (GP) 10 mM y se midió la actividad fosfatasa alcalina (FAL) como marcador de diferenciación osteoblástica y el contenido de calcio. Los niveles de actividad FAL y el contendio de calcio fue significativamente mayor comparada con CMLV nativas (FAL: 280±31 vs 34±1.8 UI/mg prot y Ca: 45±6.6 vs 28±1.9 mg/mg prot.). Cuando las CMLV se incubaron en un medio conteniendo Ca y P (Ca 4 mM + GP 5 mM), se detectó un efecto sinérgico de la calcificación respecto al uso de GP solo (FAL: 438±35 UI/mg prot; Ca: 71±8.8 mg/mg prot.). La presencia de depósitos de Ca se corroboró por tinción con rojo de alizarina. Como control positivo se empleó la determinación de FAL en preosteoblastos de calvaria de rata. Sabiendo que la homeostasis vascular depende principalmente del la capacidad de producción de NO por el endotelio vascular, vasoactivo que inhibe la CaV, estudiamos el impacto del entorno procalcificante sobre la producción de óxido nítrico (NO). Elevadas concentraciones de Ca (3 y 5 mM) redujeron la biodisponibilidad de NO respecto a condiciones fisiológicas (1 mM Ca) (48% y 44% disminución respecto al control, respectivamente). Resultados similares se obtuvieron en anillos de aorta (RAS). Se observó un notorio descenso de la producción de NO a todas las concentraciones de calcio ensayadas, (0,69±0,10; 0,91±0,15; 0,96±0,19; 1,35±0,27 vs 2,55±0,51 nmol NO/mg prot.; 2, 3, 4 y 5 vs 1 mM Ca). Estudiamos si el aumento del calcio afecta la capacidad del tejido de responder a su agonista natural acetilcolina (ACh), activador endógeno de la óxido nítrico sintasa (NOS). La acción estimulatoria de ACh sobre la producción de NO (58% s/c, p< 0.01) en condiciones fisiológicas (1mM) se anula cuando el calcio extracelular aumenta (2-4% s/c, 2-5mM calcio).   Los resultados presentados sugieren que un entorno procalcificante gatilla una serie de eventos perjudiciales para el sistema vascular, representados por una transformación mineral de la matriz extracelular, un cambio fenotípico de las CMLV y una incapacidad de responder a su agonista natural, procesos determinantes de la patogenia cardiovascular.