Implicación de los microARNs en la hipertensión pulmonar idiopática. Regulación farmacológica
| العنوان: | Implicación de los microARNs en la hipertensión pulmonar idiopática. Regulación farmacológica |
|---|---|
| المؤلفون: | Sarrión Sos, Irene |
| المساهمون: | Cortijo Gimeno, Julio, Mata Roig, Manuel, Departament de Farmacologia |
| المصدر: | RODERIC. Repositorio Institucional de la Universitat de Valéncia instname |
| سنة النشر: | 2014 |
| مصطلحات موضوعية: | mir-23a, CIENCIAS TECNOLÓGICAS [UNESCO], PPARy, PGC-1α, hipertensión pulmonar idiopática, HPAI, UNESCO::CIENCIAS TECNOLÓGICAS, TGFß1, ciglitazona, microarns, ET1, microarrays, hipertensión pulmonar |
| الوصف: | 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 (TGFβ). 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 TGFβ1 5ng/mL en presencia o ausencia de ciglitazona 3 μM. 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 PGC1α, 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 PGC1α ,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 PGC1α como biomarcador para determinar la progresión de la HPAI. Se ha visto cómo el PGC-1α interacciona con los PPAPs, en especial con PPARγ, que permite la interacción de esta proteína con múltiples factores de transcripción. El PPARγ 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 TGFβ1. El tratamiento con ciglitazona aminoró el remoderado celular y restauró los niveles de expresión de marcadores endoteliales (CD31, VE-cadherina y VEGRF) y mesenquimales (αSMA, SLUG, SNAIL y ZEB2) en células endoteliales arteriales estimuladas con ET1 o TGFβ1, a su vez disminuyó la proliferación celular que dichos estímulos originaban en células musculares arteriales lisas. Estos hallazgos indican que los agonistas de PPARγ 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. Pulmonary hypertension (PH) is a complex disorder characterised by a progressive increase in pulmonary arterial pressure caused by the remodelling of pulmonary small arteries, which leads to increased pulmonary resistance and results in overloading and failure of ventricular law that can lead to death of the patient. The World Health Organisation classifies pulmonary hypertension into 5 groups, in our study we have focused on group I, characterised by the condition of pulmonary small vessels with a mean pulmonary artery pressure (PAP) of ≥ 25 mmHg and absence of secondary causes, this is further, divided into familiar pulmonary arterial hypertension (HPAF) and essential hypertension (HPAI), the latter is the subject of our study. Vascular remodelling that is caused by this disease is characterised by the proliferation of smooth muscle cells in response to various growth factors released by the endothelium and platelets, such as the fibroblast growth factor (FGF), platelet-derived growth factor (PDGF) and transforming growth factor (TGFß). Moreover, it has been detected an increase in endothelin (ET1), an important vasoconstrictor in both plasma and lungs of patients HPAI. Treatment of the disease includes ET1 receptor antagonists, inhibitors of the PDE5 enzyme and administration of prostacyclin, and although such treatments significantly increase survival, they fail to stop the progression of the disease and mortality rate remains high. At the genetic level, mutations in only three genes have been identified that could predispose to disease: BMPR2, ALK1 and serotonin receptors, of which the most frequent are located in BMPR2, however these mutations are responsible for 70% of hereditary lung hypertensions and 6% of idiopathic. This indicate that there must be another trigger, and coupled with the fact that current medications fail to stop the progression of the disease has led to a study looking into epigenetic modifications and the role of microRNAs in the development of vascular diseases. MicroRNAs are noncoding RNAs of small size (less than 22 nucleotides in length) that regulate the expression of other genes at the posttranscriptional level, regulating estimated between 20 and 30% of the genome. The objectives of this study were to evaluate whether there was a differential expression between microRNAs in blood of patients and healthy volunteers and to see if this correlated with the pathophysiology of the disease. The study also assessed whether there is a correlation between microRNAs expressed and the genes whose expression controls. We also studied the potential role of PPAR agonists as new pharmacological agents for treating HPAI. In this study we used blood samples from 12 patients diagnosed with HPAI and 9 healthy volunteers who had undergone extraction of microRNAs and analysed for microRNAs using microarrays. In addition we created a model of endothelial cells from pulmonary microvasculature and pulmonary muscle cells from patients undergoing lung, stimulated with ET1 20 nM or TGFβ1 5ng/ml in the presence or absence of ciglitazone 3 μM. Our results showed significant changes in 61 microRNAs, and analysis systems using unsupervised classification (cluster analysis and principal components) allowed us to differentiate between patients and healthy volunteers. Among the differentially expressed microRNAs, miR23a gene correlated with more parameters of lung function. This microRNA controls include the PGC1α, as is often overexpressed in situations of oxidative stress, yet in the study was found to be less expressed in HPAI patients. Inhibition of the microRNA produced in-vitro a significant increase in PGC1α, which helped recover the oxidative balance of the cell. Such inhibition also increased the expression of molecules and enzymes that protect against oxidative damage such as CITC, SOD, GPX and HO1, so include the potential use of PGC1α as a biomarker for progression of HPAI. It has been studying how the PGC-1α interacts with PPAPs, especially PPARy, which allows the interaction of this protein with multiple transcription factors. PPARy is the molecular target of a large number of marketed drugs such as TZD used for the treatment of type II diabetes. In our study we used the TZD ciglitazone to analyze its effect on muscle and endothelial cells stimulated with ET1 or TGFβ1. Treatment with ciglitazone slowed cell remodelling and restored the expression levels of endothelial markers (CD31, VE-cadherin and VEGRF) and mesenchymal (αSMA, SLUG, SNAIL and ZEB2) in arterial endothelial cells stimulated with ET1 or TGFβ1 and in turn decreased cell proliferation such stimuli originating in arterial smooth muscle cells. These findings indicate that PPARy agonists inhibit vascular remodelling ENMT level and smooth muscle proliferation, supporting its potential use for the treatment of HPAI. |
| الوصول الحر: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=dedup_wf_001::600d21fe89c78ebb7dbe6cf640997a2aTest http://hdl.handle.net/10550/36123Test |
| حقوق: | OPEN |
| رقم الانضمام: | edsair.dedup.wf.001..600d21fe89c78ebb7dbe6cf640997a2a |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| الوصف غير متاح. |