Desarrollo de tecnologías proteómicas de última generación aplicadas al estudio del remodelado vascular

Resumen

La mayoría de los trastornos del corazón y de los vasos sanguíneos, implican procesos vasculares como la hipertensión, la restenosis, la ateroesclerosis y el desarrollo de aneurismas abdominales aórticos. Estos procesos tienen como característica estructural común el remodelado vascular, donde las células de músculo liso vascular (VSMC) juegan un papel central. Existen múltiples evidencias que implican a la angiotensina II (AngII) en este proceso, así como a la ruta de señalización calcineurina (CN)/NFAT, y en especial al regulador de calcineurina 1 (RCAN1). Sin embargo, cómo AngII media el remodelado vascular en VSMC en etapas tempranas del proceso, qué rutas de señalización y mediadores moleculares están implicadas, así como con qué otras rutas está conectando RCAN1 en éstas células, son cuestiones que permanecen sin resolver. En la primera parte de este trabajo se ha hecho el estudio más profundo y detallado hasta la fecha del efecto de AngII sobre VSMC a distintos tiempos de tratamiento. Para ello, se ha empleado proteómica cuantitativa combinada con un análisis de biología de sistemas basado en un algoritmo nuevo desarrollado en nuestro laboratorio, denominado Triángulo de Biología de Sistemas (SBT), que ha permitido tener una visión global de las rutas reguladas por AngII en estas células. Además, a diferencia de otros algoritmos ampliamente utilizados por la comunidad proteómica, el SBT permite estudiar los cambios funcionales producidos por la acción coordinada de proteínas. Gracias a este algoritmo se han revelado detalles moleculares sin precedentes de la respuesta proteica temprana de VSMC a AngII. Esta respuesta incluye la activación de proteínas de síntesis, plegamiento, renovación y contracción muscular, consistente con un fenotipo claramente contráctil; a la vez que una inducción de la migración y la represión de la proliferación celular y la secreción. Finalmente, es de destacar que la mayoría de las categorías funcionales alteradas fueron complejos proteicos, redes de interacción o rutas metabólicas. En la segunda parte del trabajo se ha realizado un estudio del conjunto de proteínas que interaccionan con RCAN1 para intentar explicar la resistencia de los ratones Rcan1-/- contra el desarrollo de procesos patológicos de remodelado vascular. Para ello, desarrollamos un nuevo método de adquisición independiente de intensidad iónica (DiS) que incrementa el número de proteínas poco abundantes que somos capaces de identificar debido al gran rango dinámico de las muestras. Utilizando la aproximación DiS nuestros resultados demostraron un notable aumento del rendimiento en la identificación y cuantificación de proteínas en comparación con otras aproximaciones de proteómica masiva y una sensibilidad similar a tecnologías dirigidas como SWATH. La aplicación de la nueva tecnología de adquisición al análisis de inmunoprecipitados de RCAN1 en ratones silvestres y Rcan1-/- en artería bajo estimulación con AngII, reveló que la isoforma inducible RCAN1.4 parece interaccionar con una red de proteínas implicadas en la respuesta temprana de las VSMC además de otras relacionadas con el metabolismo de ácidos grasos de cadena larga, lo que podría explicar la resistencia de los ratones deficientes en Rcan1 a generar enfermedades relacionadas con el remodelado vascular.