La expresión de genes alterados en ratones imita los efectos de creación de corazón de ejercicio

Abril 23, 2016 Admin Salud 0 3
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Cambiando un solo gen, los científicos han imitado en ratones sedentarios los efectos a corazón el fortalecimiento de las dos semanas de entrenamiento de resistencia, de acuerdo con un informe del Instituto de Cáncer Dana-Farber y Centro Médico Beth Israel Deaconess (BIDMC).

La manipulación genética ha estimulado las células del músculo cardíaco de animales - llamado cardiomiocitos - a proliferar y crecer más grande por una cantidad comparable a los ratones normales que nadó hasta por tres horas al día, escriben los autores en la revista Cell.

Esta manipulación genética específica no puede ser hecho para el hombre, se dice, pero los resultados pueden sugerir una estrategia futura para reparar corazones dañados mediante la regeneración muscular.




"Si hemos aprendido a manipular esta vía con los regímenes específicos de ejercicio o con fármacos, podríamos ser capaces de lograr algunos de los beneficios producidos por la ampliación relacionada con el ejercicio del corazón", dijo Bruce Spiegelman, PhD, del Dana-Farber, el co autor principal del estudio Anthony Rosenzweig, MD, de BIDMC. Ponto Bostrom, PhD, MD, un becario postdoctoral en el Dana-Farber, es el primer autor.

Los investigadores encontraron que el corazón ligeramente ampliada de ratones modificados genéticamente han demostrado ser sorprendentemente resistente a un modelo de estrés cardiaco que la enfermedad cardíaca valvular o imita los efectos de la presión arterial alta. Un día esta observación podría dar lugar a medidas terapéuticas para tratar o prevenir la insuficiencia cardiaca, dijo Spiegelman.

Sólo recientemente tienen los científicos descubrieron que los cardiomiocitos adultos conservan la capacidad para comenzar la división y el desove nuevas células musculares. En su nueva publicación, los autores describen por primera vez un disparador genético que responde al ejercicio y enciende una vía molecular que saltar-empieza el crecimiento de cardiomiocitos.

"Es bien documentado que el ejercicio tiene efectos beneficiosos sobre el metabolismo y el músculo esquelético, pero la hipótesis de que también puede tener efectos más directos en beneficios para el corazón que podrían ser explotadas para proteger contra la insuficiencia cardiaca", señaló Rosenzweig , cardiólogo del BIDMC.

Si bien la mayoría de los estudios anteriores han investigado corazones enfermos, estos investigadores han centrado sus estudios sobre los cambios que se producen en los corazones después de ejercicio de resistencia. La ampliación del músculo cardíaco, o hipertrofia, en respuesta al ejercicio es conocido popularmente como "corazón de atleta" en los seres humanos. Este proceso de crecimiento benigno del músculo cardíaco, los científicos encontraron, implica una serie claramente diferente de los eventos moleculares de los que causan la hipertrofia patológica - agranda y corazón dañado observa en pacientes con factores como la presión arterial alta.

Mientras que las redes moleculares implicados en la hipertrofia patológica se han estudiado ampliamente, ha habido poca investigación sobre las vías que conducen al corazón agrandamiento benigno, a pesar del hecho de que "el ejercicio protege el corazón en muchos niveles", dijo Bostroom. "Decidimos tratar de encontrar un gen que puede estar manejando algunos de los cambios más importantes que vemos en la operación."

Primero, tenían ratones adultos baño diario para cantidades crecientes de tiempo, y después de 14 días encontraron que sus corazones se ampliaron ligeramente como resultado. Otros ratones con flujo sanguíneo restringido en su aorta también mostraron la ampliación, pero el tipo asociados con las enfermedades del corazón. Luego, los investigadores seleccionaron dos grupos de animales contra un conjunto de todos los factores de transcripción conocidos - proteínas que convierten la actividad de los genes arriba o hacia abajo - y compararon su expresión en los dos tipos de ampliación corazón.

Las principales diferencias resultaron en un par de factores de transcripción que actúan en concierto. Uno, C/EPB-beta, había reducido la actividad en ratas ejercidas mientras que el otro, CITED4, era más activo.

Por lo tanto, podría bajar C/EPB-beta en ratones normales causar su corazón a crecer como si hubieran estado trabajando fuera - incluso si lo hicieran ningún ejercicio adicional? La respuesta fue sí: la manipulación genética para reducir la C/EPB-beta expresión elevó la actividad de CITED4, y, en aquellos ratones, cardiomiocitos comenzó dividir y crecer en tamaño hasta que sus músculos del corazón similares a los de la resistencia nadadores. Los ratones también ha mejorado en gran medida la capacidad de ejercer la máxima incluso sin formación.

Es importante destacar que la reducción de C/EPB-beta expresión también protegió a los ratones del desarrollo de insuficiencia cardiaca debido al flujo de sangre limitado al arco aórtico. Y 'posible que los cardiomiocitos más robustos jugaron un papel importante en la resistencia de la insuficiencia cardíaca, dijeron los investigadores, pero no podían descartar que otras acciones para reducir el C/EPB-beta y aumentaron CITED4 también contribuyeron.

Los autores concluyeron que el desarrollo de una mayor comprensión de los mecanismos que influyen en la expresión de la proteína C/EPB-beta, o fármacos que suprimen la expresión C/EPB-beta en el corazón, puede ser de valor clínico significativo. "Al entender las vías que benefician el corazón con el ejercicio, podemos ser capaces de explotar las de los pacientes que no pueden ejercer", dijo Rosenzweig. "Si hubiera una manera de modular la misma calle de una manera beneficiosa, sería abrir nuevas vías para el tratamiento."

Otros autores son de Dana-Farber, BIDMC y el Hospital Brigham y de la Mujer.

Apoyo a la investigación fue proporcionada en parte por la Fundación Red Leducq de Excelencia de Investigación y los Institutos Nacionales de Salud.

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