MADRID, 13 Ago. (EUROPA PRESS) -
Un artículo publicado en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS) ha permitido comprender mejor la forma en que las mutaciones genéticas actúan a nivel celular para causar la miocardiopatía hipertrófica (MCH), así como nuevas perspectivas sobre cómo prevenirla.
La miocardiopatía hipertrófica es la más común de todas las cardiopatías genéticas y es la principal causa de muerte súbita cardíaca. Se caracteriza por un engrosamiento anormal del músculo cardíaco que, con el tiempo, puede provocar una disfunción cardíaca y, en última instancia, una insuficiencia cardíaca.
En su artículo, los autores explican que se han identificado más de mil mutaciones genéticas que causan la MCH. La mayoría de ellas se encuentran en los genes que codifican las proteínas sarcoméricas, los componentes estructurales del músculo cardíaco responsables de generar y regular la contracción y la relajación.
Aproximadamente un tercio de las mutaciones se localizan en la miosina cardíaca beta, la principal proteína que impulsa la contracción de las células del corazón. La contracción del músculo cardíaco, y de cualquier otro músculo de nuestro cuerpo, es el resultado de un proceso en el que la proteína motora miosina "camina" a lo largo de una cadena de moléculas de actina, un proceso conocido como el ciclo de puentes cruzados.
Dado que la MCH se observa a menudo en pacientes con mutaciones en la proteína beta de la miosina cardíaca, se había planteado la hipótesis de que las mutaciones de la MCH causan una cascada de acontecimientos que se manifiestan, en última instancia, en daños en el propio corazón. Este estudio puso a prueba esa idea, centrándose en una única mutación, P710R, que disminuyó drásticamente la velocidad de motilidad 'in vitro' (la velocidad a la que el motor de miosina camina sobre la actina) en contraste con otras mutaciones de MYH7, que condujeron a un aumento de la velocidad de motilidad.
El objetivo principal de este proyecto era saber cómo una mutación vinculada a la enfermedad cardíaca en los pacientes cambia la función del corazón a nivel celular.
El equipo utilizó la tecnología CRISPR para editar cardiomiocitos de células madre humanas derivadas de la pluripotencia inducida (células responsables de la contracción del corazón) insertándoles la mutación P710R.
Una vez introducida la mutación, se analizaron las células en un laboratorio utilizando la microscopía de fuerza de tracción, un ensayo que permite observar simultáneamente una célula que late y la fuerza que genera. Asimismo, se realizaron estudios separados de la misma proteína mutada a nivel molecular utilizando una trampa óptica, en la que se aplica una presión de luz para controlar con precisión la ubicación y la fuerza de una "mancuerna" de actina sostenida entre cuentas mientras las cabezas de miosina caminan a lo largo de la actina, para medir el ciclo de fuerza de la miosina.
El ensayo reveló que la mutación P710R reducía el tamaño del paso del motor de miosina (es decir, la longitud de cada paso) y la velocidad a la que la miosina se separa de la actina.
Estas observaciones se compararon con un modelo computacional de cómo los motores de miosina interactúan en la célula para generar fuerza. Los resultados confirmaron un papel clave en la regulación de lo que se llama el "estado superrelajado" de la miosina.
"Las cabezas de miosina pasan mucho tiempo en un estado superrelajado, es decir, cuando no están unidas a la actina. Cualquier mutación o fármaco que modifique el tiempo o la intensidad de la unión de los motores de miosina a la actina cambiará la producción de fuerza de la célula y modificará los eventos de señalización descendentes que impulsan la remodelación y el crecimiento o la hipertrofia", explica una de las líderes de la investigación, Beth Pruitt, de la Universidad de California en Santa Barbara (Estados Unidos).
La mutación P710R de este estudio desestabiliza el estado de superrelajación. Como resultado, más cabezas de miosina se unen a la actina en las células que albergan la mutación, lo que explica el aumento de la fuerza que se observó en esas células.
