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Un mecanismo descripto por investigadores del CONICET promueve selectivamente la dilatación de las paredes arteriales. Lo estudiaron con tejido humano.
Si bien desde hace tiempo se conoce la relación entre el consumo de ácidos grasos omega-6, presentes en muchos alimentos, y la disminución de la hipertensión, científicos de La Plata profundizan el estudio en la temática a partir de un descubrimiento propio: el mecanismo concreto con el que actúa uno de ellos para participar del proceso de control de la presión arterial.
La línea de investigación pertenece a un grupo del Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos (IIFP, CONICET-UNLP).
Puntualmente, los expertos han podido probar que el ácido araquidónico (AA), una sustancia presente en las membranas celulares, juega un papel muy importante regulando de manera indirecta la cantidad de calcio dentro de la célula, dando lugar a un proceso que permite relajar las arterias y contribuir así a controlar la hipertensión arterial, evento que conlleva serios riesgos cardíacos.
“Nuestro laboratorio se especializa en el estudio de canales iónicos, proteínas que se encuentran en las membranas celulares y que se abren o cierran permitiendo o impidiendo el pasaje de iones de un lado a otro”, explica Pedro Martín, becario posdoctoral del CONICET en el IIFP. “De acuerdo a ese intercambio –continúa- se determina lo que se llama potencial de membrana, responsable de las funciones inmediatas de cada célula”.
El grupo publicó sus primeras conclusiones al respecto en la revista Archivos de Pflüger: Revista Europea de Fisiología, en 2014.
El estudio se focaliza en células de músculo liso, las que determinan el grado de contracción de órganos de funcionamiento involuntario como los bronquios, el tracto digestivo, las vías urinarias y el aparato circulatorio. En este último constituyen una de las capas de las paredes arteriales. “Su potencial de membrana regula cuánto calcio entra y sale de la célula, y se sabe que un mayor influjo provoca la contracción vascular que lleva a un aumento de la presión arterial”, detalla Martín.
Los expertos hicieron sus ensayos con la arteria umbilical humana, que tiene unos 2 milímetros de ancho y se encuentra en el cordón. La elección respondió a dos motivos: por un lado, la importancia que tiene en sí misma dada su función en la regulación del flujo sanguíneo entre la madre y el feto y, por el otro, porque al ser un material que se descarta luego del parto, permite la experimentación directa en un tejido vascular humano sin necesidad de hacerlo con animales y extrapolar los resultados.
En este marco, el equipo se concentra en un canal de potasio llamado BK, que permite la salida de este elemento desde la célula hacia afuera. “Cuando eso sucede, se produce una reacción en cadena que tiene como consecuencia una menor entrada de calcio, generando la relajación del músculo liso. El resultado de este proceso es la dilatación de la arteria”, señala Verónica Milesi, investigadora independiente del IIFP y líder del grupo.
“El aumento del calcio intracelular -continúa la especialista- induce la contracción de las arterias. Al achicarse su diámetro, ofrecen una mayor resistencia y aumenta la presión arterial. La activación de BK provoca una vasodilatación, y por eso las sustancias que estimulan este canal podrían contribuir en los casos de hipertensión, disminuyéndola”.
¿Y qué papel cumple aquí el AA? De acuerdo a las observaciones de los investigadores, tiene la capacidad de activar a BK. En ese sentido, aportan otro dato interesante: este canal de potasio se encuentra en casi todos los tipos de células, pero sólo en algunos casos está acompañado por una subunidad accesoria llamada beta, y que no es la misma en todos los tejidos. Así, en el músculo liso se denomina beta 1, pero en otros puede ser beta 2, beta 3, o beta 4.
“Puntualmente, hemos podido ver que esa capacidad de activación del AA se produce sólo en las células en las que está presente beta 1”, apunta Milesi. Las pruebas se realizaron mediante la transfección, es decir, la introducción de material genético en células de cultivo que carecían del canal BK, para que expresen únicamente un tipo de canal –con y sin subunidad beta 1- y probar así en qué condiciones se activaban al agregarles AA.
Experimentación en niveles y técnica artesanal
Los ensayos se hicieron en diferentes niveles, combinando sistemas simples con otros complejos. Cada proceso se analizó en células de cultivo, que a priori no expresan ningún canal a menos que se les introduzca material genético para que lo hagan, y luego en células aisladas del tejido arterial. “El primer caso nos sirve para mirar en profundidad el mecanismo, pero con la desventaja de perder el marco fisiológico. En el siguiente estadio observamos el mismo proceso pero en relación a su contexto real, es decir, en la célula de músculo liso vascular”, señala Milesi.
Los especialistas reconocen una gran ventaja en la utilización de la técnica patch clamp que, a pesar de sus más de 30 años de existencia, no ha sido superada en el estudio de los canales iónicos de las membranas. “Nosotros recibimos el cordón entero, lo abrimos, aislamos la arteria y las células, quitando el tejido conectivo que las mantiene agrupadas. Con una micropipeta las vamos tocando de a una, las veces que sea necesario hasta dar con el canal”, cuenta Melisa Moncada, becaria del CONICET en el IIFP, y agrega: “Es un método muy artesanal y altamente susceptible a los imponderables de toda muestra biológica”.
Interrogantes clínicos
El equipo de investigación trabaja en colaboración con el Servicio de Tocoginecología del Hospital Zonal de Agudos “Ricardo Gutiérrez” de La Plata. Además de la provisión de cordones umbilicales, ambas partes tienen la intención de ir un poco más allá y apuntar a interrogantes de origen clínico, como los relacionados con ciertas afecciones que puedan estar -o no- asociadas al embarazo, como la hipertensión arterial, la diabetes o la preeclampsia.
“Queremos tomar tejido umbilical de gestaciones cuyas madres hayan sufrido patologías en los vasos sanguíneos y observar si se vio afectado por el entorno materno. Teniendo en cuenta que esta arteria es una ramificación de la aorta fetal, si las alteraciones que ocurren en la mujer repercuten en el cordón, podríamos pensar que también lo hacen en la salud cardiovascular del neonato”, explica Agustín, becario del CONICET en el IIFP. “Pensando a futuro, este conocimiento podría servir para facilitar la detección temprana de ciertos riesgos y promover terapias preventivas”, concluye Milesi
Mayor información:
Arachidonic acid activation of BKCa (Slo1) channels associated to the β1-subunit in human vascular smooth muscle cells. Pflügers Archiv – European Journal of Physiology. (2014). DOI: 10.1007/s00424-013-1422-x
Fuente: Conicet | Agencia DiCYT
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