Implicación de los microARNs en la hipertensión pulmonar idiopática. Regulación farmacológica

Resumen

La hipertensión pulmonar (HP) es un desorden complejo que se caracteriza por un aumento progresivo de la presión arterial pulmonar, ocasionado por el remodelado de las arterias pulmonares de pequeño calibre, que origina un aumento de resistencias pulmonares y como consecuencia sobrecarga y fallo del ventrículo derecho que puede llevar al fallecimiento del paciente. La Organización mundial de la salud la clasifica en 5 grupos, en nuestro estudio nos hemos centrado en el grupo I, que se caracteriza por la afección de los vasos pulmonares de pequeño calibre, con una presión arterial pulmonar (PAP) media de ? 25 mmHg y ausencia de causas secundarias, este así mismo se subdivide en hipertensión pulmonar arterial familiar (HPAF) e hipertensión arterial idiopática (HPAI), este último es el objeto de nuestro estudio. El remodelado vascular que se ocasiona por esta enfermedad, se caracteriza por la proliferación de células musculares lisas en respuesta a varios factores de crecimiento liberados por el endotelio y las plaquetas como son el factor de crecimiento de fibroblastos ( FGF), el factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) y el factor de crecimiento transformante (TGF?). Por otra parte, se ha detectado un aumento de endotelina (ET1), un importante vasoconstrictor, tanto en plasma como en pulmones de pacientes HPAI. El tratamiento de la enfermedad incluye antagonistas de receptores de ET1, inhibidores de la enzima PDE5 y administración de prostaciclinas, y aunque dichos tratamientos incrementan notablemente la supervivencia, no consiguen detener la progresión de la enfermedad y el porcentaje de mortalidad sigue siendo elevado. A nivel genético, únicamente se han podido identificar mutaciones en tres genes que podrían predisponer a la enfermedad: BMPR2, ALK1 y en receptores de serotonina, de ellos las más frecuentes se localizan en BMPR2, sin embargo estas mutaciones son responsables del 70% de las hipertensiones pulmonares hereditarias y el 6% de las idiopáticas, lo que indica que debe haber otro factor desencadenante, este hecho sumado a que los medicamentos actuales no consiguen detener la progresión de la enfermedad ha hecho que se estén comenzando a estudiar modificaciones a nivel epigenético y el papel de los microARNs en el desarrollo de enfermedades vasculares va cobrando más fuerza. Los microARNs son moléculas de ARN no codificantes de pequeño tamaño (menores de 22 nucleótidos de longitud) que regulan la expresión de otros genes a nivel postranscripcional, se estima que regulan entre el 20 y 30% del genoma. Los objetivos del siguiente estudio fueron evaluar si existía una expresión diferencial entre los microARNs en sangre de pacientes y voluntarios sanos, analizar si correlacionan con la fisiopatología de la enfermedad y evaluar si existe una correlación entre los microARNs expresados y los genes cuya expresión controlan. Por otra parte estudiar el posible papel de agonistas de PPAR como nuevos agentes farmacológicos para el tratamiento de HPAI. En este estudio hemos empleado muestras sanguíneas procedentes de 12 pacientes diagnosticados de HPAI y de 9 voluntarios sanos a los cuales se les ha realizado una extracción de microARNs y se ha analizado mediante microarrays para microARNs. Por otro lado creamos un modelo de células endoteliales procedentes de microvasculatura pulmonar y células musculares pulmonares procedentes de pacientes operados de cáncer de pulmón, estimuladas con ET1 20nM o TGF?1 5ng/mL en presencia o ausencia de ciglitazona 3 ?M. Nuestros resultados mostraron cambios significativos en 61 microARNs, el análisis mediante los sistemas de clasificación no supervisados (análisis de cluster y de componentes principales) nos permitió diferenciar entre los pacientes y los voluntarios sanos, de entre los microARNs diferencialmente expresados el miR-23a era el que correlacionaba con más parámetros de la función pulmonar, de los genes que dicho microARN controla destacamos el PGC1?, pues suele estar sobreexpresado en situaciones de estrés oxidativo y sin embargo en el estudio se observó que estaba menos expresado en pacientes HPAI, la inhibición de dicho microARN produjo in-vitro un aumento significativo de PGC1? ,lo que ayudó a recobrar el balance oxidativo de la célula. Dicha inhibición también aumentó la expresión de moléculas y enzimas encargadas de proteger frente al daño oxidativo como son la citC, SOD, GPX y HO1, por lo que destacamos el potencial uso de PGC1? como biomarcador para determinar la progresión de la HPAI. Se ha visto cómo el PGC-1? interacciona con los PPAPs, en especial con PPAR?, que permite la interacción de esta proteína con múltiples factores de transcripción. El PPAR? es diana molecular de un gran número de fármacos comercializados, como las TZD utilizadas para el tratamiento de diabetes tipo II. En nuestro estudio utilizamos el TZD ciglitazona para analizar su efecto en células endoteliales y musculares estimuladas con ET1 o TGF?1. El tratamiento con ciglitazona aminoró el remoderado celular y restauró los niveles de expresión de marcadores endoteliales (CD31, VE-cadherina y VEGRF) y mesenquimales (?SMA, SLUG, SNAIL y ZEB2) en células endoteliales arteriales estimuladas con ET1 o TGF?1, a su vez disminuyó la proliferación celular que dichos estímulos originaban en células musculares arteriales lisas. Estos hallazgos indican que los agonistas de PPAR? inhiben el remodelado vascular a nivel de EnMT y proliferación de músculo liso, lo que apoya su potencial uso para el tratamiento de la HPAI.