Análisis multi-ómico de la estenosis aórtica degenerativaprocesos moleculares implicados en la calcificación de la válvula aórtica y papel de la aterosclerosis subyacente

Resumen

La estenosis aórtica degenerativa (EAD) es una enfermedad cardiovascular que se caracteriza por un impedimento en la apertura de la válvula aórtica (VA) que provoca la obstrucción del flujo sanguíneo desde el ventrículo izquierdo hacia la aorta. Aunque clásicamente se ha considerado esta enfermedad una consecuencia del proceso de envejecimiento de la válvula, actualmente es considerada una enfermedad con una base inflamatoria que se encuentra relacionada con factores de riesgo cardiovasculares como hipertensión, hipercolesterolemia, diabetes, tabaquismo, edad o sexo. En este trabajo hemos realizado un análisis multi-ómico de la EAD a diferentes niveles y utilizando diferentes aproximaciones. Por un lado, hemos llevado a cabo un modelo animal de EAD en conejo para disminuir la variabilidad debida a factores externos. Tras 12 semanas, los animales fueron sacrificados y diseccionados para extraer la VA objeto de estudio. Se realizó un estudio de proteómica del tejido mediante electroforesis bidimensional diferencial en gel (2D-DIGE), encontrándose 8 proteínas diferencialmente expresadas, las cuales estaban relacionadas con el citoesqueleto, situaciones de hipoxia y estrés del retículo endoplasmático.Por otro lado, hemos realizado diferentes estudios utilizando muestras humanas, tanto plasma como tejido, de pacientes con EAD y de pacientes con insuficiencia aórtica (IA). Se ha optado por utilizar estos pacientes con IA como controles debido a que no presentan alteraciones de la válvula aórtica pero sí desarrollan una hipertrofia ventricular, como sucede en el caso de la EAD, llegando a desarrollar una insuficiencia cardíaca. De esta forma, podemos aislar las causas y/o efectos del proceso fisiopatológico de la EAD de los de los daños cardíacos y circulatorios que puedan ocasionarse debido a la alteración funcional de la válvula. El proteoma (de plasma y tejido) se analizó utilizando 2D-DIGE mientras que el metaboloma (plasma) se estudió mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas. En conjunto, estos experimentos mostraron alteraciones a nivel de la respuesta inmune, inflamación y coagulación así como en procesos de remodelado de matriz extracelular. También se han encontrado cambios debidos al estrés oxidativo y la hipoxia generados durante el desarrollo de la EAD. Estos estudios se han completado con un análisis de los péptidos endógenos del tejido mediante histología molecular utilizando espectrometría de masas, lo que nos ha permitido definir regiones moleculares implicadas en el desarrollo de la EAD que no pueden ser detectadas mediante otras técnicas histológicas tradicionales. Por último, con el objetivo de estudiar la influencia de la aterosclerosis sobre la estenosis aórtica, hemos realizado un análisis proteómico mediante 2D-DIGE empleando válvulas procedentes de trasplantes, pacientes con IA y pacientes con EAD, clasificados en función de la presencia de enfermedad arterial coronaria (EAC) subyacente. Hemos encontrado un elevado número de proteínas diferencialmente expresadas entre válvulas del mismo tipo, comparadas atendiendo a la presencia o ausencia de EAC, lo que sugiere que la EAC podría inducir procesos homólogos en la VA, independientemente del grado de afectación de la misma. En las válvulas menos afectadas (trasplantes e IA), esto podría favorecer el desarrollo de EAD a largo plazo. En conjunto, en esta Tesis Doctoral se ha realizado un análisis multi-ómico a nivel de plasma y tejido humanos, empleando la IA como control de la EAD, lo que ha permitido definir un gran número de proteínas y metabolitos implicados en el desarrollo de la calcificación valvular aórtica, ya que se ha podido aislar la alteración funcional que sufre la válvula del proceso degenerativo tisular. Además, se han encontrado indicios de la activación de procesos moleculares en la VA con motivo de la presencia de EAC subyacente.