CIC   05421
CENTRO DE INVESTIGACIONES CARDIOVASCULARES "DR. HORACIO EUGENIO CINGOLANI"
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Exposición aguda de alta glucosa induce eventos arritmogénicos dependientes de CaMKII
Autor/es:
FEDERICO, MARILÉN; MATTIAZZI, ALICIA; LÓPEZ, SOFÍA; SAID, MATILDE; NUOZZI, GUILLERMINA; PALOMEQUE, JULIETA
Lugar:
La Plata
Reunión:
Jornada; Jornadas de Medicina 2019. Facultad ciencias Médicas UNLP; 2019
Institución organizadora:
Facultad de Ciencias Médicas
Resumen:
Introducción: La glucemia se encuentra constantemente regulada de acuerdo al consumo y gasto energético. Dicha regulación puede ser alterada en ciertas condiciones metabólicas, como intolerancia a la glucosa, síndrome metabólico, diabetes mellitus o incluso en un contexto de estrés patológico provocado por cirugías, infarto cardíaco, entre otras condiciones. A su vez, se ha descripto que corazones pre-diabéticos y diabéticos presentan un mal manejo del calcio (Ca2+) debido, en parte, a la hiperactivación de la Ca2+ -Calmodulina Kinasa II (CaMKII). Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que un aumento agudo en la glucemia extracelular causa alteraciones en el manejo de Ca2+ desencadenando eventos arritmogénicos en una vía dependiente de la actividad de CaMKII.Objetivos: El objetivo es comprobar la hipótesis de que la exposición aguda a una elevada concentración de glucosa extracelular causa alteraciones en el manejo del Ca2+ intracelular, generando eventos arritmogénicos, debido a una hiperactividad y sensibilidad del canal de rianodina (RyR2), en una vía de señalización dependiente de CaMKII.Materiales y métodos: Se utilizaron cardiomiocitos de ratones salvajes C57 (WT) y S2814A, que presentan mutado el sitio Ser2814 del RyR2 a Ala, con lo cual no pueden ser fosforilados por CaMKII. Los miocitos fueron aislados enzimáticamente y luego cargados con Fura 2-AM para evaluar el manejo de Ca2+ intracelular por epifluorescencia. Además, se perfundieron corazones por la técnica de Langendorff para medir la presión desarrollada (PD) y potenciales de acción monofásicos (PAM), los cuales al final del protocolo fueron homogeneizados para realizar ensayo de unión a Ryanodina tritiada (Ry[3H]) y medir expresión de proteínas por Western Blot. Resultados: En los miocitos de ratones WT, el cambio de la solución de glucosa normal (GN) (11 mM, 325.61mOsm) a glucosa alta (AG) (25 mM, 339.26 mOsm) aumentó significativamente la amplitud del transitorio de Ca2 + (CaiT) (60.4 ± 20.5%) y los eventos arritmogénicos (71.43%). Un incremento similar en la osmolaridad inducida por sacarosa (14mM, 339.26 mOsm) o cloruro de colina (7mM, 339.26 mOsm) no produjo ningún efecto ni en CaiT ni en la ritmicidad. Tanto el aumento del CaiT como en los eventos arritmogénicos, producidos por AG, se evitaron mediante el tratamiento con AIP (2.5 µM), un inhibidor específico de CaMKII. Por otro lado, en miocitos de ratones S2814A, se previnieron los eventos arritmogenicos no así el aumento del CaiT. En los corazones de ratones WT, la perfusión de AG aumentó significativamente la PD (34,1 ± 10%) y el +dP/dt (22,91± 8,7) y produjo latidos ectópicos con respecto a la perfusión con GN. Los ensayos de unión a Ry[3H] mostraron un aumento significativo en la sensibilidad de RyR2, EC50: 1.05 ± 0.27 (GN) vs 2.30 ± 0.38 µM (AG) y la actividad máxima, Bmax: 48.09 ± 2.35 (GN) vs 31.58 ± 1.98 (AG). La expresión de p-Fosfolamban (p-PLN), una proteína blanco de la CaMKII y p-CaMKII presentaron un aumento de 60% y 29,4% respectivamente, aunque este incremento no es aún significativo.Conclusiones: Concluimos que la administración aguda de una concentración alta de glucosa extracelular induce cambios en el manejo de Ca2 + (aumento en el CaiT) y eventos arrítmicos dependientes de la activación de CaMKII. Los eventos arritmogenicos se deberían, probablemente, a la fosforilación de RyR2 en el sitio Ser2814. Los efectos observados por la alta glucosa en corazón perfundido se condicen con los hallados en los miocitos aislados. Por otro lado, los resultados obtenidos con AG no se deben al aumento de osmolaridad que esta provoca.