Implicación del AMP cíclico en la vasodilatación dependiente de endotelio y en la disfunción endotelial por hipoxia

Resumen

El AMP cíclico (AMPc) es un segundo mensajero que juega un papel crucial en la regulación de numerosos procesos y funciones en las células endoteliales en condiciones fisiológicas y patológicas. Entre dichas funciones cabe destacar su participación en la regulación del tono vascular. Aunque durante muchos años se pensó que la relajación vascular inducida por el AMPc se producía mediante efectos directos sobre el músculo liso vascular y de forma independiente de la presencia de un capa endotelial funcional, ahora es ampliamente aceptado que el endotelio también participa en este proceso. Sin embargo los mecanismos que subyacen a esta acción no son aún plenamente comprendidos. Tradicionalmente, se creía que el AMPc ejercía sus efectos casi en exclusiva mediante la activación de PKA, sin embargo, el descubrimiento en los últimos años de una nueva clase de proteínas implicadas en la transducción de la señal mediada por el AMPc, las proteínas Epac, ha abierto nuevos horizontes en la investigación en el campo del AMPc. Por otra parte, en los últimos años, se ha hecho evidente que la disfunción endotelial podría estar implicada el origen de diversas patologías. En situaciones de estrés hipóxico, las células endoteliales sufren cambios adaptativos que conducen a múltiples anormalidades estructurales y funcionales que pueden contribuir aún más a la patogénesis de varias enfermedades vasculares. Sin embargo, los mecanismos involucrados en la respuesta vascular a la hipoxia son complejos y no se conocen totalmente. Teniendo en cuenta, la gran cantidad de procesos que son regulados por el AMPc en el endotelio, una alteración en las rutas de señalización de este nucleótido podría estar implicada en la disfunción endotelial inducida por la baja tensión de oxígeno. En esta Tesis Doctoral nos hemos planteado la realización de un estudio sobre los efectos vasorrelajantes dependientes de endotelio del AMPc. Para ello, nos hemos centrado en la implicación de las proteínas PKA y Epac en dichos efectos y en la influencia del AMPc en la biosíntesis de NO endotelial, a través de la una posible activación de la eNOS (por elevación de la [Ca2+]c o por la acción de diversas proteínas cinasas). De modo complementario, hemos investigado si las condiciones de hipoxia pueden alterar los efectos del AMPc sobre la eNOS y la síntesis de NO, sobre la producción de especies reactivas de oxígeno (EROs) y sobre la función de barrera endotelial. Para ello hemos llevado a cabo estudios de contractilidad en aorta aislada de rata, experimentos de señalización de NO, de señalización Ca2+ y de generación de EROs en célula única o en poblaciones celulares, estudios de permeabilidad vascular y determinación de la expresión y activación de proteínas.