La Hipertrofia Ventricular Inducida por la Angiotensina II Parece Independiente del Incremento de la Presión Arterial

• AUTOR : Ainscough JF, Drinkhill MJ, Ball SG y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Angiotensin II Type-1 Receptor Activation in the Adult Heart Causes Blood Pressure-Independent Hypertrophy and Cardiac Dysfunction
• CITA : Cardiovascular Research 81(3):592-600, Feb 2009
• MICRO : La activación local del sistema renina-angiotensina se asocia con hipertrofia miocárdica y remodelado ventricular por mecanismos que parecen independientes de las modificaciones de la presión arterial.

Introducción

La hipertrofia ventricular constituye en sí misma un factor de riesgo y suele preceder a la insuficiencia cardíaca. Se ha demostrado que el desarrollo del corazón en los mamíferos es un proceso regulado que incluye una fase de proliferación rápida vinculada con la formación de las cavidades y los tractos de salida. No obstante, después del nacimiento, el incremento en el número de miocitos se lentifica, dado que las células dejan de proliferar para crecer y diferenciarse en forma definitiva. De todas maneras, algunos estímulos como el ejercicio o la sobrecarga hemodinámica pueden inducir el crecimiento en la edad adulta. Cuando los mecanismos de inhibición del crecimiento no resultan efectivos, se observa la reactivación de los genes que, en general, sólo se expresan en la etapa de formación del corazón.

La angiotensina II (AT-2) es un componente esencial del sistema renina-angiotensina (SRA). Esta hormona interviene en la modulación de la presión arterial, la regulación del volumen sanguíneo y los mecanismos de proliferación. Estos procesos se deben a la activación del receptor de AT-2 tipo 1 (AT-R1).

Por otra parte, el SRA se ha asociado con la aparición de insuficiencia cardíaca por mecanismos independientes de sus efectos sobre la presión arterial. Asimismo, se ha descrito la activación del AT-R1 de manera local por medio de la estimulación mecánica, la cual podría promover el crecimiento localizado en respuesta a factores como el ejercicio.

En este contexto, los autores evaluaron los efectos de la activación del AT-R1 en un modelo experimental con roedores adultos para la distinción de los efectos locales y los efectos sistémicos.

Métodos

Se llevó a cabo una inoculación de ADN en óvulos fecundados de ratones de las cepas CBA y C57BL6, con posterior entrecruzamiento selectivo con ejemplares transgénicos alfa-MHC-tTA, con el objetivo de activar transgenes específicos para los miocitos. Se inhibió la expresión génica con el agregado de doxiciclina al agua que los animales bebían.

Durante 4 semanas se realizó una infusión subcutánea de angiotensina IV (AT-4) con una dosis constante de 5 µg/kg/minuto. Del mismo modo, se midieron la presión arterial y la frecuencia cardíaca por medio de radiotelemetría.

En la fase final del protocolo se efectuó la exéresis cardíaca, con determinación del peso corporal y cardíaco. Se calculó además el índice ponderal cardíaco (IPC), definido como el cociente entre el peso ventricular y el corporal total. El nivel de expresión de los AT-R1 humanos en las membranas cardíacas se estimó mediante técnicas de incubación con radiofármacos.

Resultados

En este modelo de experimentación se identificaron diferentes mutaciones del AT-R1. Se destaca la mutación N111G, en la cual el AT-R1 presenta el 20% de la actividad del receptor normal. Esta mutación induce de modo parcial los procesos de señalización intracelular, aun en ausencia de AT-2, mientras que ante la presencia de la hormona parece activarse de manera completa. A diferencia del AT-R1 normal, los receptores con la mutación N111G pueden ser activados por la AT-4, uno de los metabolitos de la AT-2. Los autores recuerdan que la afinidad de los receptores endógenos por la AT-4 es 10 000 veces menor que la correspondiente a aquellos con la mutación N111G.

Los autores iniciaron esta experiencia con 10 ejemplares con integración estable de los transgenes de AT-R1 humano de características normales o bien con la mutación N111G. Por medio del apareamiento con ratones transgénicos que expresaban la molécula de transactivación de las tetraciclinas (tTA) en los miocardiocitos, se obtuvo la activación local del AT-R1 y la expresión del gen indicador LacZ. En esta progenie, la activación temporal de estos genes puede controlarse mediante la administración de doxiciclina, la cual se une a la tTA para mantenerla inactiva.

Estos ejemplares modificados genéticamente fueron apareados con una cohorte de ratones transgénicos alfa-MHC-tTA. Los descendientes expresaban ambos grupos de transgenes. Las cepas con elevada metilación de los promotores se caracterizaron por una baja activación del LacZ, por lo cual no se consideraron en los análisis posteriores. Sin embargo, en las cepas hAT1R-wt1, hAT1R-mut1 y hAT1R-mut2 se describió una importante activación específica del LacZ en los miocardiocitos tanto en los ratones neonatos como en los adultos. Del mismo modo, se confirmó la expresión de esta sustancia en las venas pulmonares, aunque no se observó su presencia en otros vasos sanguíneos. De este modo, los expertos destacan la utilidad de la medición del LacZ para estimar la especificidad de la expresión para los tipos celulares. La administración de doxiciclina se asoció con la inhibición de la expresión de LacZ tanto en los adultos como en la progenie de los animales en etapa de apareamiento.

Por otra parte, afirman que pudo demostrarse el incremento significativo de la expresión de los receptores de AT-2 en todas las cepas. En coincidencia con otras experiencias, no se confirmaron casos de mortalidad como consecuencia de la regulación por aumento de la actividad de los receptores hasta 16 veces por encima de los valores normales.

Con el objetivo de evaluar la relación entre la expresión de estos receptores y la hipertrofia cardíaca, se suspendió la administración de doxiciclina a la edad de 4 semanas, por lo cual se indujo la activación completa en los corazones de los animales adultos durante 8 semanas. De acuerdo con los valores del IPC, se confirmó en los machos adultos de un año de vida un nivel significativo de hipertrofia como resultado de la sobreexpresión tanto del AT-R1 normal como de los receptores con la mutación N111G. La hipertrofia fue de menor magnitud en los machos de la cepa hAT1R-wt1 y en las hembras de la cepa hAT1R-mut1. No se describió hipertrofia en las hembras de la cepa hAT1R-wt1. Los autores atribuyen el incremento del IPC en los machos transgénicos a la hipertrofia de los miocardiocitos, en función del análisis histoquímico de estas células. Sólo en uno de los ejemplares se observaron signos compatibles con el inicio de un proceso de remodelado. La hipertrofia no se vinculó con la presión arterial de los ejemplares, determinada tanto por pletismografía como por técnicas de telemetría.

En otro orden, los autores agregan que la AT-4 administrada en infusión subcutánea se asoció con la activación selectiva del receptor mutante N111G. Se destaca que la AT-4 no se vinculó con cambios en la frecuencia cardíaca o en la presión arterial de los animales, por lo cual no se comprobó interacción de esta hormona con la actividad de los receptores endógenos. De todas maneras, se verificó un incremento significativo de los volúmenes de fin de sístole y de fin de diástole en los ejemplares de la cepa hAT1R-mut1, con un agrandamiento relativo de las cavidades en comparación con los ratones elegidos como control. Esta alteración podría asociarse con una tendencia a la miocardiopatía dilatada. Asimismo, en el análisis histológico llevado a cabo en estos ratones se confirmó una mayor hipertrofia ventricular, con fibrosis localizada y mayor expresión de caspasa-3, como parámetro indicador de remodelado y apoptosis. De este modo, los autores aseguran que el incremento de la actividad local del AT-R1 por un agonista eficaz se vinculó con el remodelado patológico del corazón.

Discusión y conclusiones

De acuerdo con los resultados de este modelo de experimentación con animales, el aumento de la expresión del AT-R1 en los miocardiocitos de los adultos provoca hipertrofia por medio de la regulación del crecimiento celular, sin obtenerse remodelado patológico hasta verificarse la activación total de los receptores. Estas modificaciones son independientes de la presión arterial en reposo. Por lo tanto, la hipertrofia miocárdica y la hipertensión constituyen dos factores de riesgo diferentes pero vinculados entre sí en relación con la insuficiencia cardíaca.

Si bien en otros ensayos experimentales se mencionó que la activación de los AT-R1 podía inducir fibrosis cardíaca sin hipertrofia de los miocardiocitos, en esas experiencias se describió la expresión de receptores mutantes en diferentes tejidos y tipos celulares, como los fibroblastos. En el presente protocolo, se restringió la expresión de los receptores a los miocardiocitos y se utilizó un agonista selectivo de las formas mutantes del receptor para iniciar el remodelado patológico. Los expertos advierten que los genes transgénicos se expresaron también en las venas pulmonares, por lo cual especulan que los casos de mortalidad mencionados en experiencias anteriores pueden atribuirse a la hiperplasia o la hipertrofia de esos vasos en las primeras etapas de la vida de los ejemplares.

En consecuencia, los investigadores consideran que, en los animales que expresan el AT-R1, se produce una moderada hipertrofia caracterizada por el incremento en el tamaño de los miocardiocitos. Esta modificación no guarda relación con la presión arterial o la frecuencia cardíaca. Así, la activación completa de los receptores mutantes por acción de la AT-4 se vincula con mayor fibrosis y disfunción cardíaca. De esta manera, agregan que la activación local del SRA actúa como un regulador sensible y dinámico del crecimiento celular, con repercusiones funcionales cardíacas y vínculos con la hipertrofia y la aparición de insuficiencia cardíaca.

Concluyen que esta experiencia de remodelado cardíaco resulta útil para dilucidar las vías metabólicas relacionadas con la activación local del SRA y la progresión de la estructura y función normal a la hipertrofia ventricular.

Especialidad: Bibliografía - Cardiología