Estudio de la acción cardioprotectora del retroenantio de angiotensina-(1-9) en isquemia-reperfusión

Abstract

Angiotensina-(1-9) [Ang-(1-9)] es un nonapéptido derivado del sistema renina-angiotensina no canónico cuyo efecto cardioprotector está mediado a través de su unión al receptor de angiotensina subtipo 2 (AT2R) y su posterior activación. Si bien Ang-(1-9) muestra resultados promisorios en modelos experimentales, una potencial intervención farmacológica con este péptido presenta desventajas importantes, entre ellas una corta vida media en el plasma. Para superar esta limitación, en este trabajo se propuso la utilización de un péptido-mimético de Ang-(1-9) utilizando la estrategia retroenantio para la síntesis del retroenantiómero de Ang-(1-9) denominado RE-Ang-(1-9). Los análisis estructurales mediante dinámica molecular (MD), dicroísmo circular (CD) y resonancia magnética nuclear (RMN) mostraron que RE-Ang-(1-9) tendría una conformación extendida y flexible. Más adelante, estudios in silico de los complejos ligando-receptor sugieren que las cadenas laterales de Ang-(1-9) y RE-Ang-(1-9) tienen orientaciones similares, compartiendo interacciones descritas como críticas al interior del sitio ortostérico del AT2R. Además, RE-Ang-(1-9) adoptaría una conformación cerrada en la cavidad, similar a la de un “péptido cíclico”. Posteriormente, al evaluar la actividad biológica del RE-Ang-(1-9) en un modelo de isquemia/reperfusión ex vivo se muestra un efecto cardioprotector, reduciendo el tamaño de infarto significativamente de 39 ± 2% a un 12 ± 3% respecto del grupo control. Por otra parte, una variante cíclica del RE-Ang-(1-9) [cRE-Ang-(1-9)] mostró preliminarmente un efecto detrimental sobre el tejido cardiaco. En conjunto, estos resultados sugieren que RE-Ang-(1-9) tiene un efecto cardioprotector, dando indicios de una potencial relación estructura-actividad contribuyendo a las bases de la selectividad funcional de AT2R.

Angiotensin-(1-9) [Ang-(1-9)] is a nonapeptide derived from the non-canonical renin-angiotensin system whose cardioprotective effect is mediated through its binding to the angiotensin receptor subtype 2 (AT2R) and its subsequent activation. Although Ang-(1-9) shows promising results in experimental models, a potential pharmacological intervention with this peptide has important limitations, including a short half-life in plasma. To overcome this problem, this work proposed the use of an Ang-(1-9) peptide-mimetic using the retroenantio strategy for its synthesis called retroenantiomer Ang-(1-9) (RE-Ang-(1-9)). Structural analyzes by molecular dynamics (MD), circular dichroism (CD), and nuclear magnetic resonance (NMR) showed that RE-Ang-(1-9) would have an extended and flexible conformation. Further in silico studies of the ligand-receptor complexes suggest that the side chains of Ang-(1-9) and RE-Ang-(1-9) have similar orientations, sharing interactions described as critical into the AT2R orthosteric site and RE-Ang-(1-9) would adopt a closed conformation into the binding cavity, similar to a cyclic peptide. RE-Ang-(1-9) biological activity showed a cardioprotective effect in an ex vivo ischemia/reperfusion model, reducing infarct size from 39 ± 2% % to 12 ± 3%. On the other hand, a cyclic variant of RE-Ang-(1-9) [cRE-Ang-(1-9)] showed a detrimental effect on cardiac tissue. Taken together, these results suggest that RE-Ang-(1-9) has a cardioprotective effect via AT2R showing potential clues related to functional selectivity and structure-activity relationship.