Describen Efectos Pleiotrópicos Cardioprotectores de las Dihidropiridinas en Modelos in Vitro

• AUTOR :  Usui T, Yamawaki H, Hara Y
• TITULO ORIGINAL : CV-159, A Unique Dihydropyridine Derivative, Prevents TNF-Induced Inflammatory Responses in Human Umbilical Vein Endothelial Cells
• CITA : Journal of Pharmacological Sciences 113(2):182-191, Jun 2010
• MICRO : En modelos in vitro, la dihidropiridina CV-159 provoca inhibición de la expresión de e-selectina secundaria a la actividad del factor de necrosis tumoral, por mecanismos dependientes de las especies reactivas del oxígeno y por procesos no relacionados con estas moléculas.

Introducción

La molécula CV-159 es un derivado de las dihidropiridinas con efecto antagonista de los canales del calcio y de la calmodulina. La duración de sus acciones cardiovasculares (reducción de la presión arterial e incremento del flujo arterial) es más prolongada que la de la nicardipina. El CV-159 se asocia con efectos neuroprotectores en la isquemia cerebral aguda y parece vincularse a la inhibición de la sobrecarga de calcio en el proceso de lesiones por reperfusión atribuidas a las especies reactivas del oxígeno (ROS).

La agresión inflamatoria sobre las células endoteliales constituye un importante factor patogénico en la etapa inicial de la aterosclerosis, uno de los principales procesos involucrados en la cardiopatía isquémica. En este análisis, los autores se propusieron demostrar que CV-159 podría evitar las lesiones por inflamación sobre las células endoteliales en un modelo in vitro.

Métodos

Se obtuvieron células endoteliales de la vena umbilical humana, las cuales se cultivaron en un medio con suplementos para crecimiento lento. Las líneas celulares obtenidas, después de un tratamiento previo con 10 µM de CV-159, se expusieron a factor de necrosis tumoral alfa (TNF-alfa) y peróxido de hidrógeno al 30% durante etapas de 20 minutos o de 24 horas. Se emplearon anticuerpos para la detección de biomarcadores de la inflamación (moléculas de adhesividad celular: e-selectina, VCAM-1, ICAM-1), con el uso de técnicas de inmunotransferencia e inmunofluorescencia. Se cuantificó la producción de ROS mediada por la exposición al TNF-alfa y al peróxido de hidrógeno, en presencia o en ausencia de CV-159.

Los datos reunidos se procesaron con pruebas estadísticas específicas.

Resultados

La presencia de CV-159 en el medio de cultivo se correlacionó con una reducción significativa de la expresión de e-selectina inducida por el TNF-alfa (p < 0.05). Como contrapartida, la mayor producción de VCAM-1 e ICAM-1 provocada por esta citoquina no fue inhibida por la exposición a CV-159.

Con el objetivo de inferir el mecanismo de acción por el cual CV-159 se asociaba con una disminución de la expresión de e-selectina, se cuantificó la activación de quinasas Jano (JNK) y de la enzima p38 por medio de inmunotransferencia. En función de estas pruebas, se comprobó que CV-159 provocaba una disminución significativa de la fosforilación inducida por el TNF-A tanto de la JNK como de la enzima p38, en comparación con los cultivos de control (p < 0.05 para ambas moléculas). Se describió un fenómeno similar en relación con la fosforilación del factor nuclear kappa B (NF-KB). Por el contrario, el CV-159 no se vinculó a la inhibición de la degradación de la proteína I-kappa-B-alfa o a la translocación nuclear del NF-KB, inducidas en ambos casos por la acción del TNF-alfa. Para confirmar los resultados obtenidos, las líneas celulares se incubaron con moléculas inhibidoras de la actividad de las enzimas p38 y JNK antes de la estimulación con TNF-alfa. Estos productos se vincularon a una menor producción de e-selectina, por lo cual se especula que las vías de ambas enzimas forman parte de la mayor expresión de e-selectina relacionada con la acción del TNF-alfa.

Por otra parte, se intentó demostrar la asociación entre la e-selectina inducida por la actividad del TNF-alfa y la aparición de ROS en el medio de cultivo. A tal fin, se efectuó un tratamiento previo de las células endoteliales con N-acetil-L-cisteína, la cual se asoció con una reducción significativa de la inducción de e-selectina. La incubación con una superóxido dismutasa de origen sintético no provocó esta disminución. Asimismo, la N-acetil-L-cisteína se asoció con un descenso significativo de la fosforilación de las enzimas p38 y JNK inducidas por la actividad del TNF-alfa.

En otro orden, dada la acción antagonista de la calmodulina atribuida al CV-159, se seleccionó una línea celular tratada previamente con nicardipina, una dihidropiridina sin efectos sobre la calmodulina. Como este fármaco se asoció con una reducción de la expresión de e-selectina, los investigadores infieren que este efecto es independiente de la acción sobre la calmodulina, ya que parece una acción común a los antagonistas de los canales del calcio derivados de la dihidropiridina. La acción inhibitoria de la inducción de e-selectina mediada por el TNF-alfa fue mayor para el CV-159 (62.8% para una dosis de 10 µM) que para la nicardipina (47.2% para la misma concentración).

Discusión y conclusiones

Los expertos recuerdan que CV-159 es un antagonista de los canales del calcio de estructura dihidropiridínica con un efecto inhibidor de la calmodulina. Según los resultados obtenidos, CV-159 reduce de modo significativo la expresión de la e-selectina mediada por acción del TNF-A, sin efectos similares sobre la producción de VCAM-1 o ICAM-1 en modelos con células endoteliales obtenidas de vena umbilical humana. Esta inhibición de la e-selectina se atribuye a la activación de las enzimas p38 y JNK por medio de la inhibición de las ROS, al tiempo que se impide la activación del NF-KB por un proceso que parece independiente de las ROS.

Se describió, en experiencias previas, que el TNF puede inducir la expresión de e-selectina mediante la acción del NF-KB. Dado que CV-159 inhibe la fosforilación del NF-KB en el residuo de serina en posición 536, pero no se vincula a la translocación nuclear de esta sustancia o a la inhibición de la degradación de la proteína I-kappa-B-alfa, se postula que CV-159 impide la trascripción de e-selectina por medio de la reducción de la afinidad del NF-KB por el ADN. Se advierte la necesidad de nuevos estudios para verificar esta hipótesis.

Asimismo, en el presente análisis se comprobó que la N-acetil-L-cisteína inhibía la expresión de e-selectina mediada por TNF-alfa, al tiempo que CV-159 reducía la generación de ROS. En consecuencia, se estima que CV-159 puede reducir la expresión de e-selectina secundaria a la acción del TNF-alfa por medio de la inhibición de la síntesis de radicales hidroxilo. Así, se propone la presencia de mecanismos dependientes de las ROS (inhibición de la activación de las enzimas p38 y JNK) e independientes de estas moléculas (inhibición de la activación del NF-KB). Se admite que no se conoce el mecanismo por el cual CV-159 inhibe de la inducción de ROS mediada por el TNF-alfa, si bien se ha propuesto una acción sobre el sistema del nicotinamida adenindinucleótido reducido.

Los antagonistas de los canales del calcio con estructura dihidropiridínica se utilizan en el tratamiento de la hipertensión y se relacionan con la reducción de la progresión de la aterosclerosis en modelos de experimentación con animales. Estos efectos se originan tanto en su acción antagonista del calcio como en probables acciones pleiotrópicas. En diferentes estudios, la amlodipina y la benidipina se vincularon a la inhibición de la expresión de diferentes moléculas de adhesividad celular. En el presente análisis, la incubación de células endoteliales de vena umbilical humana con CV-159 provocó una inhibición de la expresión de e-selectina secundaria a la actividad del TNF-alfa. Este proceso se atribuyó a una reducción de la activación de las enzimas p38 y JNK por mecanismos relacionados con la inhibición de las ROS. La menor activación del NF-KB pareció vincularse a una vía independiente de estos derivados del oxígeno. Los autores concluyen que los futuros estudios en modelos ex vivo e in vivo podrían contribuir al descubrimiento de nuevas aplicaciones clínicas del CV-159 en la prevención de la enfermedad cardiovascular de origen isquémico.

Especialidad: Bibliografía - Cardiología