Angiotensina (1-9) en la señalización del calcio mitocondrial en el cardiomiocito

Abstract

El sistema renina-angiotensina (RAS) forma parte de un eje de control homeostático de procesos tan importantes como el mantenimiento del tono vascular, el balance hidroeléctrico y la contractilidad cardíaca. Su sobre-activación se relaciona con el desarrollo de hipertensión arterial, la que con el paso del tiempo desencadena una serie de procesos deletéreos de remodelado que cursan con hipertrofia del cardiomiocito, lo que puede llevar finalmente a la insuficiencia cardíaca. Adicionalmente, se ha mostrado que la sola desregulación de este sistema puede desencadenar hipertrofia y remodelado cardíaco. Para la compleja regulación del RAS, el organismo hace uso de distintos efectores o agonistas dentro de los que para nuestra investigación, destacamos al péptido angiotensina 1-9 que cada vez toma más importancia por su efecto fisiológico, descrito y corroborado por distintos investigadores, de contrarrestar y prevenir la señalización hipertrófica en cardiomiocitos originada por distintos estímulos, tanto in vitro como in vivo. En el presente trabajo se investigó el mecanismo anti-hipertrófico de Angiotensina 1-9, para lo que valiéndonos de previas investigaciones de nuestro laboratorio y de otros grupos de investigación, nos centramos en la señalización mediada por calcio que tiene un papel principal en la contracción, control del metabolismo energético celular y expresión génica en el corazón, siendo además uno de los principales actores en la hipertrofia cardiaca. Los resultados mostraron que la preincubación de angiotensina 1-9 no tuvo efectos directo sobre los movimientos de calcio; ya sea citoplasmático o mitocondriales, pero sí disminuyó la respuesta de calcio citoplasmático frente a un estímulo pro-hipertrófico, como la Norepinefrina e incrementó los transitorios mitocondriales de calcio evocados tanto por norepinefrina como histamina (esta última se ha descrito como gatillante de la salida de calcio desde el retículo endoplásmico hacia la mitocondria a través de los canales sensibles a IP3. Finalmente al investigar mediante inmunohistoquímica si los aumentos de calcio en la mitocondria se debían a un acercamiento entre el retículo y la mitocondria producido por la preincubación de Ang 1-9, evidenciamos que no se produce un acercamiento entre estos organelos, pero interesantemente si se evita el alejamiento de estos inducidos por estímulos prohipertróficos. Como conclusión de nuestro estudio Ang 1-9 corrige los niveles de Ca2+ citoplasmático inducidos por estímulos prohipertróficos, posiblemente por una mejora en la eficiencia en la entrada de Ca2+ a la mitocondria, lo que no se debe a una modulación de cercanía entre el retículo y la mitocondria

The renin-angiotensin system (RAS) is part of a homeostatic control shaft of important processes such as the maintenance of vascular tone, the electrolyte balance and cardiac contractility. The over-activation of this system has been associated with the development of high blood pressure, which over time triggers a series of deleterious remodeling processes that occur through cardiomyocyte hypertrophy and that can possible end in heart failure. Additionally it has been demonstrated that dysregulation of this system, by itself, can trigger cardiac hypertrophy and remodeling. To achieve the regulation of RAS, the organism uses different effectors or agonists, among them the peptide Angiotensin 1-9 that we highlight to our investigation, who has becoming increasingly more important for its physiological effect described and corroborated by other investigators to counteract and prevent hypertrophic signaling in cardiomyocytes caused by various stimuli in vitro and in vivo. In the present work we wanted to delve into the hypertrophic mechanism of Angiotensin 1-9, and availing ourselves of previous research in our and other laboratories, we focus on calcium signaling, in order to get to understand a little more of this process, coupling to the fact that this plays a major role in contraction, control of cellular energy metabolism and gene expression in the heart. In our results we first found that the pre-incubation of Angiotensin 1-9 itself had no direct effect on cytoplasmic or mitochondrial calcium movements, but decreased the cytoplasmic calcium response of the pro-hypertrophic agent Norepinephrine, and increased the mitochondrial calcium transients evoked by both, norepinephrine and histamine (which has been described that triggers output of calcium from the endoplasmic reticulum into mitochondria trough the IP3 calcium channels). Finally, using immunohistochemistry to investigate whether increases in calcium in mitochondria were due to a closer approach between the reticulum and the mitochondria induced by the Angiotensin 1-9 pre-incubation, we saw no differences in the proximity between these organelles, but interestingly the pre-incubation avoid the estrangement induced by the Norepinephrine pro-hypertrophic stimuli. As conclusion to our study we found that Angiotensin 1-9 is able to correct the cytoplasmic Ca2+ levels induced by a pro-hypertrophic stimuli, possibly by an improvement in the efficiency of Ca2+ entry into the mitochondria, which is not due to a modulation of the closeness between reticulum and mitochondria