Expresión y función del gen kcnmb1 en la vasoconstricción asociada a niveles elevados de glucosa

Resumen

Los niveles elevados de glucosa en plasma se asocian a hipertensión arterial humana por mecanismos moleculares no bien conocidos. En este trabajo (molecular, celular , animal y con traslación al humano) se demuestra que una elevación del nivel de glucosa hace disminuir la expresión vascular del gen KCNMB1 y que este descenso produce vasconstricción arterial. Este gen codifica para una proteína (subunidad beta1) reguladora del canal con mayor conductancia al potasio (maxiK). La salida de potasio tras su apertura lleva a hiperpolarización del miocito arterial y consiguiente vasodilatación. Como gen clave del tono vascular, el ratón knockout muestra hipertensión. Los modelos celulares (miocitos arteriales de rata A7r5 y de aorta humana primarios) expuestos a alta glucosa y el modelo in vivo de rata hiperglucémica (por inyección de estreptozotocina), han permitido demostrar el descenso de la expresión génica de KCNMB1. Mediante RT-PCR a tiempo real se detectó la disminución de la expresión del ARNm de KCNMB1 tanto en miocitos arteriales expuestos a un aumento de glucosa como en las propias arterias de las ratas diabéticas. Los niveles de proteína se evaluaron mediante citomería de flujo, Western blot e inmunohistoquímica. La función de la proteína se evaluó mediante su bloqueo específico con Iberiotoxina en ensayos de contractilidad de anillos arteriales en el miógrafo de Mulvany, a partir de aortas de rata y de mamarias internas humanas. Para la traslación a humanos, hemos establecido la idea novedosa de que el nivel de expresión del gen KCNMB1 en el leucocito de sangre periférica humano es un testigo a distancia de su nivel de expresión y función en la pared arterial. Así, sin necesidad de biopsia, confirmamos en enfermos con Diabetes Mellitus tipo I la existencia de una relación entre la glucemia, el nivel de expresión intraleucocitaria de KCNMB1 y los valores de tension arterial. Por último, tras el clonaje del promotor génico y mutagénesis dirigida de un sitio NFAT, describimos un componente transcripcional y la participación de este factor de transcripción como parte del mecanismo por el que el aumento de glucosa hace disminuir la expresión y función del gen KCNMB1.