Expresión y función del gen Kcnma en la vasoconstricción de la preeclampsia asociada a niveles elevados de Sflt-1

Resumen

La hipertensión arterial supone una de las principales causas de muerte en los países desarrollados y en los últimos años se ha invertido mucho esfuerzo de investigación en encontrar genes candidatos que expliquen esta patología. Desde que en el 2000 el grupo de Brenner publicara que el ratón knock out para la subunidad beta1 del canal maxi-K+ desarrollaba hipertensión, este canal (compuesto por subunidades alfa y beta) se ha convertido en uno de los focos de investigación del área hipertensiva. Concretamente en nuestro grupo se ha demostrado su modulación por hipoxia en los enfermos con apnea del sueño y por glucosa en pacientes diabéticos. El óxido nítrico (NO) es considerado el vasodilatador endógeno más importante del organismo y su déficit se asocia a elevaciones de la tensión arterial. El VEGF es una potente molécula de señalización entre cuyas funciones se haya la de estimular a la sintasa endotelial del NO (eNOS) para la liberación de NO provocando vasorelajación. El canal maxi-K+ es el canal de mayor conductancia al K+ y su apertura, para la salida de dicho ion, hiperpolariza la célula oponiéndose a la contracción celular. Este canal representa el principal efector distal de la acción vasodilatadora del NO. En este trabajo de investigación, que incluye niveles molecular, celular, animal y con traslación al humano, se demuestra que el NO, a través de GMPc/PKG, induce transcripcionalmente la expresión del gen KCNMA (codifica para la subunidad estructural alfa del canal) y que la inhibición del VEGF por la forma soluble de su receptor de tipo 1 (sFlt-1) desciende los niveles de expresión de dicho gen provocando una disminución de la capacidad vasodilatadora del músculo liso, lo cual en embarazadas con preeclampsia se traduce en una elevación de la tensión arterial. Mediante el modelo celular de músculo liso vascular (de rata, A7r5 y de humano, HCASMC) hemos podido estudiar el mecanismo molecular implicado en la modulación del gen KCNMA por NO. A este nivel hemos podido demostrar que la vía del NO/GMPc/PKG induce la expresión del gen KCNMA (ARNm y proteína) y que dicha inducción es a través de un mecanismo transcripcional, en el cual está implicado el factor de transcripción NF-kB. Los modelos ex vivo e in vivo de aortas de ratón tratadas con VEGF nos han permitido demostrar el efecto de la ruta de señalización de VEGF a través de la eNOS sobre la expresión del gen KCNMA, la cual puede ser inhibida bien por el bloqueo de VEGF con sFlt-1 o bien por la inhibición de la síntesis de NO con L-NNA. Evaluamos también la función final de la proteína de la subunidad alfa mediante el activador específico del canal a través de alfa, el NS1619, en ensayos de contractilidad de anillos de aortas de ratón en el miógrafo de Mulvany: el tratamiento con VEGF aumenta la expresión de alfa y mejora la respuesta a NS1619; por el contrario, sFlt-1 disminuye su expresión provocando una menor capacidad vasodilatadora de las aortas. Para la traslación a humanos, hemos utilizado un testigo a distancia de lo que sucede a nivel vascular en las pacientes con preeclampsia. Nuestro modelo celular ha sido el leucocito de sangre periférica, después de demostrar que el nivel de expresión (ARNm y proteína) del gen KCNMA en estas células circulantes correlaciona con dicho nivel en la pared arterial. De este modo y sin recurrir a biopsias vasculares de las embarazadas, confirmamos que estas enfermas presentan un déficit de NO (acompañado de un incremento de O2.-) y de la subunidad alfa relacionados con un aumento de la concentración de sFlt-1 en plasma. Con estos resultados a nivel molecular, celular, animal y humano se propondría el siguiente mecanismo: el aumento de sFlt-1 provocaría una disminución del VEGF circulante libre para señalizar, por lo que la producción endógena de NO descendería y con ella la expresión del gen KCNMA, lo cual generaría como consecuencia final una elevación de la tensión arterial sistólica y diastólica de estas pacientes con preeclampsia.