Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

El mecanismo nuevamente determinado regula el distensibility del corazón

Batidos de un corazón sanas 50 a 100 veces al minuto y bombas 8.000 litros de sangre alrededor de nuestra carrocería cada día. Una condición previa para esta función es la elasticidad de las paredes cardiacas, que dilatan como los flujos de sangre hacia adentro (diástole) y contrato otra vez como los flujos de sangre fuera (sístole).

Millones de cavidades minúsculas en las fibras de músculo cardíaco, las sarcómeras, son responsables de este movimiento. Estas unidades contráctiles contienen la proteína más grande encontrada en el cuerpo humano llamado titin. Tiene la función de un muelle mecánico, que desarrolla una fuerza que restablece durante la extensión de las sarcómeras - apenas como una goma.

Trabajando con los investigadores de las universidades de Bochum, de Würzburg, de Colonia, de Regensburg, de Göttingen y de Düsseldorf, las personas de investigadores en la universidad de Münster dirigieron por profesor Wolfgang Linke, director del instituto de la fisiología II, ahora han descubierto que oxidativo esfuerzo, conjuntamente con estirar de las paredes del corazón, los gatillos un cambio en rigidez cardiaca. El titin elástico en las sarcómeras se oxida más fuertemente y, como consecuencia, se modula en su extensibilidad. Los investigadores llaman este mecanismo nuevamente descubierto UnDOx (“oxidación revelada del dominio”). El estudio se ha publicado en el gorrón “PNAS”.

Fondo y método

En el organismo humano, el titin forma la espina dorsal de las sarcómeras, las unidades funcionales más pequeñas de los músculos esqueléticos y el corazón. Titin ofrece la estabilidad y la elasticidad a las células musculares, deuda su estructura única. Por primera vez, el equipo de investigación ahora ha mostrado en el tejido del corazón de los ratones que la tensión oxidativa así como la extensión del corazón modula la función del muelle del titin. La tensión oxidativa ocurre cuando demasiadas especies reactivas del oxígeno están presentes en la célula de un organismo. Estas especies del oxígeno, que incluyen supuestos radicales libres, pueden estropear célula. En pequeñas cantidades, sin embargo, regulan funciones fisiológicas importantes.

Los investigadores utilizaron un espectrómetro de masas para determinar el estado de la oxidación de las proteínas en el corazón, incluyendo titin. Además, aislaron las células musculares de músculo cardíaco del tejido congelado de un corazón humano y las sujetaron a un sensor de la fuerza y a un micromotor, para estirar los especímenes. Esto les permitió medir las fuerzas generadas sobre alargamiento y observar su aumento o disminución durante diversas formas de la tensión oxidativa.

Además, las personas produjeron las moléculas recombinantes del titin y también las transformaron en un tubo de ensayo, tales que la oxidación podría ocurrir no más. “Entonces utilizamos un supuesto microscopio atómico de la fuerza para medir directamente los efectos del alargamiento y la oxidación en el muelle del titin,” Wolfgang Linke explica. “Usando este dispositivo, podíamos estirar las moléculas individuales del titin como una goma y registrar la fuerza sobre la extensión, así como los cambios en vigor en presencia de un oxidante.”

Los investigadores demostraron en sus experimentos que el mecanismo de UnDOx ocurre en corazones bajo tensión oxidativa. Éste es el caso, por ejemplo, después de un ataque del corazón agudo o en la enfermedad cardíaca crónica asociada a la carga química cardiaca alterada.

El mecanismo regula el distensibility del corazón. La rigidez extensa de la pared no es buena para el corazón, porque menos flujos de sangre hacia adentro. En el caso del paro cardíaco diastólico, que se encuentra a menudo en personas mayores, el atiesarse del corazón es un problema grave. Esperamos que tales corazones se puedan hacer más extensibles con la regla farmacológica de la oxidación del titin, es decir usando la medicación.”

Profesor Wolfgang Linke, director del instituto de la fisiología II

Source:
Journal reference:

Loescher, C.M., et al. (2020) Regulation of titin-based cardiac stiffness by unfolded domain oxidation (UnDOx). PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2004900117.