Estudio comparativo del péptido angiotensina-(1-9) y su retro-enantio análogo en la hipertrofia y disfunción energética del cardiomiocito inducida por ácido palmítico

Abstract

La angiotensina-(1-9) (Ang-(1-9)), un péptido contrarregulador de la vía reninaangiotensina que ejerce efectos cardioprotectores, pero con una limitada vida media. Por ello, se desarrolló el peptidomimético retroenantiómero de Ang-(1-9) (RE-Ang-(1-9)) para resolver este problema. La evidencia ha mostrado que durante la hipertrofia del cardiomiocito, un proceso compensatorio caracterizado por un aumento del tamaño celular, hay una disminución de la fisión mitocondrial que lleva a disfunción energética de estas células. Ang-(1-9) bloqueó esta fisión mitocondrial en un modelo de hipertrofia del cardiomiocito inducida por norepinefrina (NE). La lipotoxicidad en el corazón también promueve cambios morfológicos y metabólicos relacionados con la hipertrofia cardiaca y su consecuente disfunción energética. Esta tesis investigó si el retro-enantio análogo de angiotensina-(1-9) posee un efecto biológico semejante al péptido Ang-(1-9) en prevenir la disfunción energética inducida por lipotoxicidad a través de la unión al receptor de angiotensina II tipo 2 (AT2R). Los resultados mostraron que el ácido graso saturado, ácido palmítico (40 nM del ácido libre) produjo hipertrofia del cardiomiocito, lo cual se reflejó en aumentos significativos del área y perímetro celular, y de los niveles de mRNA de marcadores hipertróficos (ANP, BNP, MYH7 y RCAN 1.4), junto con disfunción mitocondrial, ya que provocó fragmentación mitocondrial. Además, produjo aumento en los niveles de mRNA de marcadores glucolíticos, como: hk2, pfkfb2 y pdk4, mientras que disminuyó los niveles de mRNA de sl2a1 y sl2a4, y disminuyó los niveles de ATP. Ang-(1-9) y su Re-Ang-(1-9) (100 μM 6 h previo a exposición al ácido palmítico) previno estos cambios inducidos por ácido palmítico sin diferencias en su eficacia y potencia. Ambos péptidos realizan sus efectos preventivos a través de la unión al receptor AT2. En resumen, a nivel del cardiomiocito, el ácido palmítico alteraciones a nivel mitocondrial, como también en el desarrollo de hipertrofia. Ang-(1-9) y Re-Ang-(1-9) poseen efectos semejantes y preventivos en los cardiomiocitos bajo exposición al ácido palmítico, los cuales son mediados por el AT2R. Así, estos resultados muestran efectos cardioprotectores para ambos péptidos, especialmente para el de la formulación más estable, es decir, el peptidomimético retroenantiómero de ang-(1-9) (RE-Ang-(1-9)).

Angiotensin-(1-9) (Ang-(1-9)), a counterregulatory peptide of the renin-angiotensin pathway that exerts cardioprotective effects, but with a limited half-life. Thus, the peptidomimetic retroenantiomer of ang-(1-9) (RE-Ang-(1-9)) was developed overcome this problem. Evidence has shown that during cardiomyocyte hypertrophy, a compensatory process characterized by an increase in cell size, there is a decrease in mitochondrial fission leading to energetic dysfunction of these cells. Ang-(1-9) blocked this mitochondrial fission in the norepinephrine (NE)-induced cardiomyocyte hypertrophy model. Interestingly, lipotoxicity in the heart also promotes morphological and metabolic changes related to cardiac hypertrophy and its consequent energetic dysfunction. This thesis investigated whether the retro-enantio analog of angiotensin-(1-9) has a similar biological effect to the Ang-(1-9) peptide in preventing energy dysfunction induced by palmitic acid through binding to the angiotensin II type receptor 2 (AT2R). The results showed that the saturated fatty acid, palmitic acid (120 μM) conjugated to 30 μM of BSA (4:1 ratio) produced cardiomyocyte hypertrophy, which was reflected in significant increases in cell area and perimeter, and mRNA levels of hypertrophic markers (ANP, BNP, MYH7 and RCAN 1.4), together with mitochondrial dysfunction since it causes mitochondrial fragmentation. In addition, it increased the mRNA levels of glycolytic markers, such as: hk2, pfkfb2, and pdk4, while it decreased the mRNA levels of sl2a1 and sl2a4 and decreased the levels of ATP. Ang-(1-9) and its Re-Ang-(1-9) (100 μM 6 h prior to lipotoxicity) prevented these lipotoxic stress-induced changes without differences in their efficacy and potency. Both peptides perform their preventative effects by binding to the AT2 receptor. In summary, at the cardiomyocyte level, palmitic acid promotes alterations at the mitochondrial level and in the development of hypertrophy. Ang-(1-9) and Re-Ang-(1-9) have similar and preventive effects on cardiomyocytes under lipotoxic stress, which are mediated by AT2R. Thus, these results demonstrated the cardioprotective effects of both peptides, especially for its most stable formulation, that is, the peptidomimetic retroenantiomer of ang-(1-9) (RE-Ang-(1-9)).