Activation of Wnt/β-catenin signaling in abdominal aortic aneurysm: A potential therapeutic opportunity?

Abdominal aortic aneurysmAneurisma aórtico abdominalAneurisma aòrtic abdominalThis work was supported by Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) (No. PI21/01048, PI20/01649), the European Regional Development Fund (ERDF-FEDER, a way to build Europe), Ministerio de Ciencia e Innovación (No. RTI2018-094727-B-100), AGAUR (No. 2017-SGR-00333, 2017-SGR-1807) and Consejo Superior de Investigaciones Científicas (No. 2021AEP073). L. P. is supported by a PFIS contract (ISCIII), C.B–S by a FPU fellowship and A.R.-S. and M.G. were funded by the Miguel Servet Program

Lysyl oxidase-dependent extracellular matrix crosslinking modulates calcification in atherosclerosis and aortic valve disease

Atherosclerosis; Cardiovascular calcification; Lysyl oxidaseAterosclerosis; Calcificación cardiovascular; Lisil oxidasaAterosclerosi; Calcificació cardiovascular; Lisil oxidasaExtracellular matrix (ECM) is an active player in cardiovascular calcification (CVC), a major public health issue with an unmet need for effective therapies. Lysyl oxidase (LOX) conditions ECM biomechanical properties; thus, we hypothesized that LOX might impact on mineral deposition in calcific aortic valve disease (CAVD) and atherosclerosis. LOX was upregulated in calcified valves from two cohorts of CAVD patients. Strong LOX immunostaining was detected surrounding calcified foci in calcified human valves and atherosclerotic lesions colocalizing with RUNX2 on valvular interstitial cells (VICs) or vascular smooth muscle cells (VSMCs). Both LOX secretion and organized collagen deposition were enhanced in calcifying VICs exposed to osteogenic media. β-aminopropionitrile (BAPN), an inhibitor of LOX, attenuated collagen deposition and calcification. VICs seeded onto decellularized matrices from BAPN-treated VICs calcified less than cells cultured onto control scaffolds; instead, VICs exposed to conditioned media from cells over-expressing LOX or cultured onto LOX-crosslinked matrices calcified more. Atherosclerosis was induced in WT and transgenic mice that overexpress LOX in VSMC (TgLOXVSMC) by AAV-PCSK9D374Y injection and high-fat feeding. In atherosclerosis-challenged TgLOXVSMC mice both atherosclerosis burden and calcification assessed by near-infrared fluorescence (NIRF) imaging were higher than in WT mice. These animals also exhibited larger calcified areas in atherosclerotic lesions from aortic arches and brachiocephalic arteries. Moreover, LOX transgenesis exacerbated plaque inflammation, and increased VSMC cellularity, the rate of RUNX2-positive cells and both connective tissue content and collagen cross-linking. Our findings highlight the relevance of LOX in CVC and postulate this enzyme as a potential therapeutic target for CVC.We thank the technical support provided by Silvia Aguiló. This work was supported by the Spanish Ministerio de Ciencia e Innovación (RTI2018-094727-B-100 and PID2021-122509OB-I00 funded by MCIN/ AEI/10.13039/501100011033 and by “ERDF A way of making Europe”), Instituto de Salud Carlos III (ISCIII; Spain; PI21/01048), and Fundación Española de Arteriosclerosis (FEA-2022). C.B-S and L.P-U were supported by a FPU (Ministerio de Universidades; Spain), and PFIS (ISCIII) fellowships, respectively and N.L-A by a Miguel Servet contract (ISCIII). There is no financial or personal relationship with organizations that could potentially influence the described research

NR4A3: A Key Nuclear Receptor in Vascular Biology, Cardiovascular Remodeling, and Beyond

Aneurisma aórtico abdominal; Aterosclerosis; Remodelación cardiovascularAneurisma aòrtic abdominal; Aterosclerosi; Remodelació cardiovascularAbdominal aortic aneurysm; Atherosclerosis; Cardiovascular remodelingThe mechanisms committed in the activation and response of vascular and inflammatory immune cells play a major role in tissue remodeling in cardiovascular diseases (CVDs) such as atherosclerosis, pulmonary arterial hypertension, and abdominal aortic aneurysm. Cardiovascular remodeling entails interrelated cellular processes (proliferation, survival/apoptosis, inflammation, extracellular matrix (ECM) synthesis/degradation, redox homeostasis, etc.) coordinately regulated by a reduced number of transcription factors. Nuclear receptors of the subfamily 4 group A (NR4A) have recently emerged as key master genes in multiple cellular processes and vital functions of different organs, and have been involved in a variety of high-incidence human pathologies including atherosclerosis and other CVDs. This paper reviews the major findings involving NR4A3 (Neuron-derived Orphan Receptor 1, NOR-1) in the cardiovascular remodeling operating in these diseases.This research was funded by the Spanish Ministerio de Ciencia e Innovación (RTI2018-094727-B-100), Instituto de Salud Carlos III (ISCIII; PI18/0919 and PI20/01649), the Agència de Gestió d’Ajuts Universitaris i de Recerca (AGAUR; 2017-SGR-00333). The study was cofounded by Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), a way to make Europe. C.B.-S. is supported by a FPU fellowship (Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades)

CD69-oxLDL ligand engagement induces Programmed Cell Death 1 (PD-1) expression in human CD4 + T lymphocytes

The mechanisms that control the inflammatory–immune response play a key role in tissue remodelling in cardiovascular diseases. T cell activation receptor CD69 binds to oxidized low-density lipoprotein (oxLDL), inducing the expression of anti-inflammatory NR4A nuclear receptors and modulating inflammation in atherosclerosis. To understand the downstream T cell responses triggered by the CD69-oxLDL binding, we incubated CD69-expressing Jurkat T cells with oxLDL. RNA sequencing revealed a differential gene expression profile dependent on the presence of CD69 and the degree of LDL oxidation. CD69-oxLDL binding induced the expression of NR4A receptors (NR4A1 and NR4A3), but also of PD-1. These results were confirmed using oxLDL and a monoclonal antibody against CD69 in CD69-expressing Jurkat and primary CD4 + lymphocytes. CD69-mediated induction of PD-1 and NR4A3 was dependent on NFAT activation. Silencing NR4A3 slightly increased PD-1 levels, suggesting a potential regulation of PD-1 by this receptor. Moreover, expression of PD-1, CD69 and NR4A3 was increased in human arteries with chronic inflammation compared to healthy controls, with a strong correlation between PD-1 and CD69 mRNA expression (r = 0.655 P < 0.0001). Moreover, PD-1 was expressed in areas enriched in CD3 infiltrating T cells. Our results underscore a novel mechanism of PD-1 induction independent of TCR signalling that might contribute to the role of CD69 in the modulation of inflammation and vascular remodelling in cardiovascular diseasesOpen Access funding provided thanks to the CRUE-CSIC agreement with Springer Nature. This work was supported by grant S2017/BMD-3671-INFLAMUNE-CM from the Comunidad de Madrid, a grant from the Ramón Areces Foundation “Ciencias de la Vida y la Salud”, “La Caixa” Banking Foundation (HR17-00016) to FSM; grants PDC2021-121719-I00 and PDI-2020-120412RBI00 to FSM, and RTI2018-094727-B-100 to JMG funded by MCIN/ AEI/10.13039/501100011033 and by “ERDF A way of making Europe”; the Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca (AGAUR) (2017-SGR-00333) to JMG; and a grant from the Instituto de Salud Carlos III (PI18/0919) to CR. M. Jiménez-Fernández is supported by a FPI-Severo Ochoa-CNIC (PRE2019-087941); C. Ballester-Servera is supported by a FPU fellowship (Ministerio de Universidades). Data availability The data underlying this article are available in the article and in its online Supplementary material. Declarations Conflict of interest The authors have no confict of interest to declare. Ethical approval Written consent was obtained from all participating subjects. The procedure was approved by the Ethics Committee of the Hospital de la Santa Creu i Sant Pau (Barcelona, Spain) and was conducted in accordance with the Declaration of Helsinki. Consent for publication Consent to publish has been received from all participant

Lysyl oxidase-dependent extracellular matrix crosslinking modulates calcification in atherosclerosis and aortic valve disease

Extracellular matrix (ECM) is an active player in cardiovascular calcification (CVC), a major public health issue with an unmet need for effective therapies. Lysyl oxidase (LOX) conditions ECM biomechanical properties; thus, we hypothesized that LOX might impact on mineral deposition in calcific aortic valve disease (CAVD) and atherosclerosis. LOX was upregulated in calcified valves from two cohorts of CAVD patients. Strong LOX immunostaining was detected surrounding calcified foci in calcified human valves and atherosclerotic lesions colocalizing with RUNX2 on valvular interstitial cells (VICs) or vascular smooth muscle cells (VSMCs). Both LOX secretion and organized collagen deposition were enhanced in calcifying VICs exposed to osteogenic media. β-aminopropionitrile (BAPN), an inhibitor of LOX, attenuated collagen deposition and calcification. VICs seeded onto decellularized matrices from BAPN-treated VICs calcified less than cells cultured onto control scaffolds; instead, VICs exposed to conditioned media from cells over-expressing LOX or cultured onto LOX-crosslinked matrices calcified more. Atherosclerosis was induced in WT and transgenic mice that overexpress LOX in VSMC (TgLOXVSMC) by AAV-PCSK9D374Y injection and high-fat feeding. In atherosclerosis-challenged TgLOXVSMC mice both atherosclerosis burden and calcification assessed by near-infrared fluorescence (NIRF) imaging were higher than in WT mice. These animals also exhibited larger calcified areas in atherosclerotic lesions from aortic arches and brachiocephalic arteries. Moreover, LOX transgenesis exacerbated plaque inflammation, and increased VSMC cellularity, the rate of RUNX2-positive cells and both connective tissue content and collagen cross-linking. Our findings highlight the relevance of LOX in CVC and postulate this enzyme as a potential therapeutic target for CVC.This work was supported by the Spanish Ministerio de Ciencia e Innovación (RTI2018-094727-B-100 and PID2021-122509OB-I00 funded by MCIN/ AEI/10.13039/501100011033 and by “ERDF A way of making Europe”), Instituto de Salud Carlos III (ISCIII; Spain; PI21/01048), and Fundación Española de Arteriosclerosis (FEA-2022). C.B-S and L.P-U were supported by a FPU (Ministerio de Universidades; Spain), and PFIS (ISCIII) fellowships, respectively and N.L-A by a Miguel Servet contract (ISCIII). There is no financial or personal relationship with organizations that could potentially influence the described research.Peer reviewe

Mecanismos de remodelado y calcificación cardiovascular: papel del receptor nuclear NOR-1 y la LOX

[spa] La calcificación cardiovascular (CCV) afecta a arterias y válvulas comprometiendo su normal funcionamiento y aumentando el riesgo de sufrir accidentes cardiovasculares y de desarrollar hipertrofia cardíaca e insuficiencia cardiaca, entre otros. Actualmente no existen tratamientos eficaces que prevengan o reduzcan la CCV. Nuestro grupo había descrito la sobreexpresión del receptor nuclear NOR-1 en lesiones ateroscleróticas humanas y su inducción en células endoteliales y células musculares lisas vasculares (CMLVs) por estímulos que promueven disfunción endotelial y potencian la migración y proliferación de ambos tipos celulares. La Lisil Oxidasa (LOX) es una enzima que cataliza el entrecruzamiento de las fibras de colágeno y elastina en el proceso de maduración de la matriz extracelular (MEX). Nuestro grupo había caracterizado la implicación de LOX en la disfunción endotelial y el remodelado vascular, y cómo la actividad LOX contribuye al estrés oxidativo y a la rigidez vascular. En el presente trabajo hemos profundizado en el estudio de los mecanismos celulares y moleculares por los que NOR-1 y LOX participan en la CCV. Detectamos aumento de los niveles de expresión de NOR-1 tanto en válvulas aórticas como en lesiones ateroscleróticas humanas calcificadas, en las que colocalizó con marcadores de calcificación como RUNX2 (Runt-related transcription factor 2) y osteopontina (OPN). La expresión endógena de NOR-1 aumentó al incubar células instersticiales de válvula aórtica (VICs) o CMLVs humanas con un medio con alto contenido en fosfato que indujo calcificación. La sobreexpresión de NOR-1 en VICs expuestas a éste medio limitó la inducción de los marcadores de diferenciación osteoblástica/calcificación y la mineralización de la MEX. Además, al exponer a medio osteogénico CMLVs o anillos aórticos de ratones que sobreexpresan NOR-1 en las CMLVs (TgNOR-1CMLV) la expresión de los marcadores de calcificación y la mineralización de la MEX fue menor que en células o anillos aórticos de animales control. Finalmente, al inducir hiperlipidemia y aterosclerosis experimental (mediante la administración de AAV-PCSK9D374Y y dieta aterogénica) observamos que la transgénesis de NOR-1 disminuye el desarrollo de aterosclerosis a nivel de la aorta y la calcificación de las lesiones ateroscleróticas. Las lesiones ateroscleróticas de animales TgNOR-1CMLV eran de menor tamaño y tenían menor infiltrado inflamatorio; además, estaban menos calcificadas y presentaban menor expresión de marcadores osteogénicos, menor grado de entrecruzamiento del colágeno y menor contenido de glucosaminoglucanos que las de los animales control. Por lo tanto, NOR-1 reduce la calcificación de células en cultivo y la calcificación de la íntima asociada a la aterosclerosis. En relación al impacto de LOX en la CCV, observamos una mayor expresión de esta enzima tanto en válvulas aórticas calcificadas como en placas ateroscleróticas humanas en las que colocalizaba con RUNX2. Al inducir la calcificación de VICs con un medio rico en fosfato observamos un aumento de la secreción de la LOX que promovió la maduración de la MEX y su mineralización de forma dependiente de su actividad catalítica. Al inducir aterosclerosis mediante la administración de AAV-PCSK9D374Y y dieta aterogénica, los ratones que sobreexpresan LOX en las CMLVs de la pared vascular (TgLOXCMLV) presentaron mayor desarrollo de aterosclerosis en la aorta y mayor calcificación de las lesiones. Las lesiones ateroscleróticas de ratones TgLOXCMLV tenían más infiltrado inflamatorio y una cubierta fibrosa más rica en CMLVs y más engrosada. El análisis de la calcificación evidenció que las placas de ratones TgLOXCMLV estaban más calcificadas y presentaban mayor expresión de marcadores osteogénicos, mayor grado de entrecruzamiento de colágeno y mayor contenido de glucosaminoglucanos que las de los animales control. Por lo tanto, nuestro estudio proporciona evidencias tanto in vitro como in vivo del papel clave de la LOX en la CCV.[eng] Background: Cardiovascular calcification (CVC) is a global health concern whose underlying mechanisms are not fully understood and for which there are no effective therapies. We described NOR-1 expression in human atherosclerotic lesions and its induction by atherogenic stimuli; however, its contribution to CVC is unknown. We have also outlined the potential contribution of LOX, an enzyme involved in matrix remodeling, in biomineralization of vascular smooth muscle cells (VSMCs), but it is uncertain whether LOX could participate in valvular calcification and in atherosclerosis-related mineralization. Methods: Human samples of calcific aortic valves and atherosclerotic lesions, as well as valvular interstitial cells (VICs) and VSMCs exposed to high phosphate medium were analyzed. To induce atherosclerosis and calcification, transgenic mice overexpressing NOR-1 or LOX in VSMCs (TgNOR-1VSMC or TgLOXVSMC) were transduced with AAV-PCSK9D374Y and fed a high fat/high cholesterol diet. Results: Higher levels of NOR-1, as well as osteogenic markers (RUNX2 and osteopontin), were detected in human calcified aortic valves and in atherosclerotic lesions in which NOR-1 colocalized RUNX2. NOR-1 expression increased when calcification was induced in human cells (VICs and VSMCs) or mouse VSMCs. Gain- and loss-of-function approaches determined that NOR-1 modulates genes involved in osteoblastic transdifferentiation and extracellular matrix (ECM) mineralization. VSMCs and aortic rings from TgNOR-1VSMC mice exposed to osteogenic media exhibited reduced expression of osteogenic markers and decreased mineralization. NOR-1 transgenesis decreased atherosclerosis and intimal calcification. Lesions from transgenic mice had lower expression of osteogenic markers, lower degree of collagen crosslinking and lower content of glycosaminoglycans. We also observed increased LOX expression in both human calcified aortic valves and atherosclerotic plaques in which LOX colocalized with RUNX2. The induction of calcification in VICs increased LOX secretion which promoted ECM maturation and its mineralization in a manner dependent on its catalytic activity. LOX transgenesis promoted aortic atherosclerosis and intimal calcification. Lesions showed greater inflammatory content and thicker fibrous cap. Plaques from TgLOXVSMC also exhibited greater content of osteogenic markers, cross-linked collagen and glycosaminoglycans. Conclusions: Our results highlight the impact of NOR-1 reducing CVC calcification and the critical role of LOX-dependent ECM crosslinking in the process of matrix mineralizatio

Mecanismos de remodelado y calcificación cardiovascular: papel del receptor nuclear NOR-1 y la LOX

Trabajo presentado para lograr el título de Doctor por la Universidad de Barcelona, Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación, Programa de Doctorado en Biomedicina.--Calificación: Sobresaliente cum laudeLa calcificación cardiovascular (CCV) afecta a arterias y válvulas comprometiendo su normal funcionamiento y aumentando el riesgo de sufrir accidentes cardiovasculares y de desarrollar hipertrofia cardíaca e insuficiencia cardiaca, entre otros. Actualmente no existen tratamientos eficaces que prevengan o reduzcan la CCV. Nuestro grupo había descrito la sobreexpresión del receptor nuclear NOR-1 en lesiones ateroscleróticas humanas y su inducción en células endoteliales y células musculares lisas vasculares (CMLVs) por estímulos que promueven disfunción endotelial y potencian la migración y proliferación de ambos tipos celulares. La Lisil Oxidasa (LOX) es una enzima que cataliza el entrecruzamiento de las fibras de colágeno y elastina en el proceso de maduración de la matriz extracelular (MEX). Nuestro grupo había caracterizado la implicación de LOX en la disfunción endotelial y el remodelado vascular, y cómo la actividad LOX contribuye al estrés oxidativo y a la rigidez vascular. En el presente trabajo hemos profundizado en el estudio de los mecanismos celulares y moleculares por los que NOR-1 y LOX participan en la CCV. Detectamos aumento de los niveles de expresión de NOR-1 tanto en válvulas aórticas como en lesiones ateroscleróticas humanas calcificadas, en las que colocalizó con marcadores de calcificación como RUNX2 (Runt-related transcription factor 2) y osteopontina (OPN). La expresión endógena de NOR-1 aumentó al incubar células instersticiales de válvula aórtica (VICs) o CMLVs humanas con un medio con alto contenido en fosfato que indujo calcificación. La sobreexpresión de NOR-1 en VICs expuestas a éste medio limitó la inducción de los marcadores de diferenciación osteoblástica/calcificación y la mineralización de la MEX. Además, al exponer a medio osteogénico CMLVs o anillos aórticos de ratones que sobreexpresan NOR-1 en las CMLVs (TgNOR-1CMLV) la expresión de los marcadores de calcificación y la mineralización de la MEX fue menor que en células o anillos aórticos de animales control. Finalmente, al inducir hiperlipidemia y aterosclerosis experimental (mediante la administración de AAV-PCSK9D374Y y dieta aterogénica) observamos que la transgénesis de NOR-1 disminuye el desarrollo de aterosclerosis a nivel de la aorta y la calcificación de las lesiones ateroscleróticas.Las lesiones ateroscleróticas de animales TgNOR-1CMLV eran de menor tamaño y tenían menor infiltrado inflamatorio; además, estaban menos calcificadas y presentaban menor expresión de marcadores osteogénicos, menor grado de entrecruzamiento del colágeno y menor contenido de glucosaminoglucanos que las de los animales control. Por lo tanto, NOR-1 reduce la calcificación de células en cultivo y la calcificación de la íntima asociada a la aterosclerosis. En relación al impacto de LOX en la CCV, observamos una mayor expresión de esta enzima tanto en válvulas aórticas calcificadas como en placas ateroscleróticas humanas en las que colocalizaba con RUNX2. Al inducir la calcificación de VICs con un medio rico en fosfato observamos un aumento de la secreción de la LOX que promovió la maduración de la MEX y su mineralización de forma dependiente de su actividad catalítica. Al inducir aterosclerosis mediante la administración de AAV-PCSK9D374Y y dieta aterogénica, los ratones que sobreexpresan LOX en las CMLVs de la pared vascular (TgLOXCMLV) presentaron mayor desarrollo de aterosclerosis en la aorta y mayor calcificación de las lesiones. Las lesiones ateroscleróticas de ratones TgLOXCMLV tenían más infiltrado inflamatorio y una cubierta fibrosa más rica en CMLVs y más engrosada. El análisis de la calcificación evidenció que las placas de ratones TgLOXCMLV estaban más calcificadas y presentaban mayor expresión de marcadores osteogénicos, mayor grado de entrecruzamiento de colágeno y mayor contenido de glucosaminoglucanos que las de los animales control. Por lo tanto, nuestro estudio proporciona evidencias tanto in vitro como in vivo del papel clave de la LOX en la CCV

Mecanismos de remodelado y calcificación cardiovascular: papel del receptor nuclear NOR-1 y la LOX

Programa de Doctorat en Biomedicina / Tesi realitzada a l'Institut d'Investigacions Biomèdiques de Barcelona (IIBB-CSIC)[spa] La calcificación cardiovascular (CCV) afecta a arterias y válvulas comprometiendo su normal funcionamiento y aumentando el riesgo de sufrir accidentes cardiovasculares y de desarrollar hipertrofia cardíaca e insuficiencia cardiaca, entre otros. Actualmente no existen tratamientos eficaces que prevengan o reduzcan la CCV. Nuestro grupo había descrito la sobreexpresión del receptor nuclear NOR-1 en lesiones ateroscleróticas humanas y su inducción en células endoteliales y células musculares lisas vasculares (CMLVs) por estímulos que promueven disfunción endotelial y potencian la migración y proliferación de ambos tipos celulares. La Lisil Oxidasa (LOX) es una enzima que cataliza el entrecruzamiento de las fibras de colágeno y elastina en el proceso de maduración de la matriz extracelular (MEX). Nuestro grupo había caracterizado la implicación de LOX en la disfunción endotelial y el remodelado vascular, y cómo la actividad LOX contribuye al estrés oxidativo y a la rigidez vascular. En el presente trabajo hemos profundizado en el estudio de los mecanismos celulares y moleculares por los que NOR-1 y LOX participan en la CCV. Detectamos aumento de los niveles de expresión de NOR-1 tanto en válvulas aórticas como en lesiones ateroscleróticas humanas calcificadas, en las que colocalizó con marcadores de calcificación como RUNX2 (Runt-related transcription factor 2) y osteopontina (OPN). La expresión endógena de NOR-1 aumentó al incubar células instersticiales de válvula aórtica (VICs) o CMLVs humanas con un medio con alto contenido en fosfato que indujo calcificación. La sobreexpresión de NOR-1 en VICs expuestas a éste medio limitó la inducción de los marcadores de diferenciación osteoblástica/calcificación y la mineralización de la MEX. Además, al exponer a medio osteogénico CMLVs o anillos aórticos de ratones que sobreexpresan NOR-1 en las CMLVs (TgNOR-1CMLV) la expresión de los marcadores de calcificación y la mineralización de la MEX fue menor que en células o anillos aórticos de animales control. Finalmente, al inducir hiperlipidemia y aterosclerosis experimental (mediante la administración de AAV-PCSK9D374Y y dieta aterogénica) observamos que la transgénesis de NOR-1 disminuye el desarrollo de aterosclerosis a nivel de la aorta y la calcificación de las lesiones ateroscleróticas. Las lesiones ateroscleróticas de animales TgNOR-1CMLV eran de menor tamaño y tenían menor infiltrado inflamatorio; además, estaban menos calcificadas y presentaban menor expresión de marcadores osteogénicos, menor grado de entrecruzamiento del colágeno y menor contenido de glucosaminoglucanos que las de los animales control. Por lo tanto, NOR-1 reduce la calcificación de células en cultivo y la calcificación de la íntima asociada a la aterosclerosis. En relación al impacto de LOX en la CCV, observamos una mayor expresión de esta enzima tanto en válvulas aórticas calcificadas como en placas ateroscleróticas humanas en las que colocalizaba con RUNX2. Al inducir la calcificación de VICs con un medio rico en fosfato observamos un aumento de la secreción de la LOX que promovió la maduración de la MEX y su mineralización de forma dependiente de su actividad catalítica. Al inducir aterosclerosis mediante la administración de AAV-PCSK9D374Y y dieta aterogénica, los ratones que sobreexpresan LOX en las CMLVs de la pared vascular (TgLOXCMLV) presentaron mayor desarrollo de aterosclerosis en la aorta y mayor calcificación de las lesiones. Las lesiones ateroscleróticas de ratones TgLOXCMLV tenían más infiltrado inflamatorio y una cubierta fibrosa más rica en CMLVs y más engrosada. El análisis de la calcificación evidenció que las placas de ratones TgLOXCMLV estaban más calcificadas y presentaban mayor expresión de marcadores osteogénicos, mayor grado de entrecruzamiento de colágeno y mayor contenido de glucosaminoglucanos que las de los animales control. Por lo tanto, nuestro estudio proporciona evidencias tanto in vitro como in vivo del papel clave de la LOX en la CCV.[eng] Background: Cardiovascular calcification (CVC) is a global health concern whose underlying mechanisms are not fully understood and for which there are no effective therapies. We described NOR-1 expression in human atherosclerotic lesions and its induction by atherogenic stimuli; however, its contribution to CVC is unknown. We have also outlined the potential contribution of LOX, an enzyme involved in matrix remodeling, in biomineralization of vascular smooth muscle cells (VSMCs), but it is uncertain whether LOX could participate in valvular calcification and in atherosclerosis-related mineralization. Methods: Human samples of calcific aortic valves and atherosclerotic lesions, as well as valvular interstitial cells (VICs) and VSMCs exposed to high phosphate medium were analyzed. To induce atherosclerosis and calcification, transgenic mice overexpressing NOR-1 or LOX in VSMCs (TgNOR-1VSMC or TgLOXVSMC) were transduced with AAV-PCSK9D374Y and fed a high fat/high cholesterol diet. Results: Higher levels of NOR-1, as well as osteogenic markers (RUNX2 and osteopontin), were detected in human calcified aortic valves and in atherosclerotic lesions in which NOR-1 colocalized RUNX2. NOR-1 expression increased when calcification was induced in human cells (VICs and VSMCs) or mouse VSMCs. Gain- and loss-of-function approaches determined that NOR-1 modulates genes involved in osteoblastic transdifferentiation and extracellular matrix (ECM) mineralization. VSMCs and aortic rings from TgNOR-1VSMC mice exposed to osteogenic media exhibited reduced expression of osteogenic markers and decreased mineralization. NOR-1 transgenesis decreased atherosclerosis and intimal calcification. Lesions from transgenic mice had lower expression of osteogenic markers, lower degree of collagen crosslinking and lower content of glycosaminoglycans. We also observed increased LOX expression in both human calcified aortic valves and atherosclerotic plaques in which LOX colocalized with RUNX2. The induction of calcification in VICs increased LOX secretion which promoted ECM maturation and its mineralization in a manner dependent on its catalytic activity. LOX transgenesis promoted aortic atherosclerosis and intimal calcification. Lesions showed greater inflammatory content and thicker fibrous cap. Plaques from TgLOXVSMC also exhibited greater content of osteogenic markers, cross-linked collagen and glycosaminoglycans. Conclusions: Our results highlight the impact of NOR-1 reducing CVC calcification and the critical role of LOX-dependent ECM crosslinking in the process of matrix mineralizatio

Estudio de posibles alteraciones a nivel hipotalámico en ratas alimentadas con una dieta desequilibrada rica en grasa

La ingesta de dietas ricas en grasa se asocia a la aparición de obesidad y a toda una serie de complicaciones metabólicas relacionadas que afectan a la salud. Además, recientemente se ha relacionado la ingesta de dietas hiperlipídicas y la obesidad con una mayor disfunción cognitiva y un mayor riesgo a desarrollar enfermedades neurodegenerativas. La ingesta de dietas hiperlipídicas pero controladas en calorías va ligada a la aparición del fenotipo “falso delgado” o “metabolically obese normal-weight” (MONW). Estos individuos no presentan obesidad, pero sí un mayor acúmulo de grasa visceral y alteraciones metabólicas características del estado obeso, como la deposición de grasa en el hígado. Estudios previos del grupo de investigación donde se ha realizado este trabajo han demostrado que el fenotipo falso delgado, en roedores, va asociado a alteraciones cognitivas que se manifiestan a nivel de cambios comportamentales (mediante la realización de un test de memoria) y de cambios en la expresión génica en el hipocampo, una región cerebral muy importante en el procesamiento de la memoria. El hipotálamo es otra región cerebral que tiene un papel clave en la aparición de alteraciones cognitivas. Por este motivo, en este trabajo se ha estudiado si el fenotipo falso delgado asociado a la ingesta isocalórica de dietas hiperlipídicas también produce alteraciones a nivel hipotalámico, centrándonos en aquellas que pudieran estar relacionadas con la alteración cognitiva. Para ello se utilizaron muestras de hipotálamo de animales alimentados con dietas hiperlipídicas (con un 45% -HF45- o un 60% -HF60- de la energía en forma de grasa), administradas en condiciones isocalóricas a un grupo control. En primer lugar, se contribuyó a la caracterización de los animales mediante la cuantificación de la grasa hepática, y se pudo observar como los animales alimentados con dieta hiperlipídica, pese a ser normopeso, presentaban una mayor acumulación de grasa hepática, lo cual es característico del fenotipo MONW. Por otra parte, se llevó a cabo una búsqueda bibliográfica para seleccionar genes clave relacionados con la inflamación, la cognición y el aprendizaje, y se estudió su expresión en hipotálamo de los animales control, HF45 y HF60. A diferencia de lo que se había observado previamente en el hipocampo de los mismos animales, no se observaron alteraciones en la expresión de los genes inflamatorios estudiados (Tnf-α e Il-1β) que pudieran indicar un estado de inflamación tal como el que se ha descrito en hipotálamo cuando las dietas grasas se administran “ad libitum” y que, a su vez, se relaciona con la alteración cognitiva. Sin embargo sí que se observó alteración en la expresión de algunos genes relacionados con la cognición. El resultado más destacable fue una disminución en la expresión de Bdnf, que codifica para un protector neuronal (factor neurotrófico), en hipotálamo de animales MONW. Por otra parte, se observó una tendencia a una menor expresión de los genes Psen1 y Psen2 y a una mayor expresión de Gfap, se trata de genes clave en el desarrollo neuronal y en el mantenimiento de la homeostasis de células cerebrales, por lo que este patrón de expresión génica se puede relacionar con la mayor susceptibilidad a la disfunción cognitiva que presentan estos animale

La sobreexpresión del receptor nuclear NOR-1 atenúa el desarrollo de la aterosclerosis y la calcificación cardiovascular

Trabajo presentado en la 27º Reunión Nacional Sociedad Española de Hipertensión Liga Española para la Lucha contra la Hipertensión Arterial (SEHLELHA), celebrada en Murcia (España), del 22 al 24 de septiembre de 2022Objetivo La calcificación cardiovascular (CCV) es un proceso patológico complejo que conduce a la deposición de fosfato cálcico en arterias y válvulas. El receptor nuclear NOR-1 está presente en lesiones ateroscleróticas humanas y regula la inflamación, la diferenciación y la proliferación celular. Nuestro objetivo fue estudiar la participación de NOR-1 en la CCV. Material y métodos Se obtuvieron células intersticiales de válvulas aórticas (VICs) humanas, y células musculares lisas vasculares (CMLVs) de aortas de ratones control (WT) y ratones transgénicos que sobreexpresan NOR-1 en las CMLVs (TgNOR1CMLV). Cultivos celulares y anillos aórticos de animales WT y TgNOR1CMLV se expusieron a medio osteogénico (OM). La calcificación se analizó mediante tinción (Rojo de alizarina) y se cuantificó la expresión de marcadores de calcificación mediante PCR a tiempo real y Western blot. En VICs se sobreexpresó lentiviralmente NOR-1 o bien se silenció (siRNAs) y se evaluó su impacto en la calcificación. En animales WT y TgNOR1CMLV se indujo hiperlipidemia, aterosclerosis y calcificación mediante la inyección de virus adenoasociados (AAV-PCSK9D734Y) y la administración de una dieta aterogénica. Se examinó la calcificación de las aortas mediante la inyección de una sonda fluorescente in vivo (OsteoSense 680EX-sistema IVIS Spectrum). Se cuantificó la extensión de lesiones ateroscleróticas en aortas mediante la tinción O.R.O. en face. En el arco aórtico y la arteria braquicefálica se examinó la calcificación, la inflamación y la presencia de marcadores osteogénicos. Resultados En VICs, la inducción de calcificación aumentó la expresión de NOR-1 y de marcadores osteogénicos (BMP2, RUNX2). En estas células la sobreexpresión de NOR1 redujo la calcificación y la inducción de BMP2 mientras que su silenciamiento provocó el efecto contrario, potenció la calcificación e indujo mayor expresión de BMP2. La calcificación también se asoció con un aumento de la expresión de NOR-1 en CMLVs. Las CMLVs de animales transgénicos fueron menos propensas a calcificar que las células de animales WT y mostraban menor expresión de marcadores de calcificación (BMP2, ALPL, osteopontina y osteoprogeterina). Los anillos aórticos de animales transgénicos expuestos ex vivo a medio OM también calcificaron menos. La administración de AAV-PCSK9D734Y indujo hiperlipidemia y una drástica reducción del receptor LDL en ambos modelos animales. Los animales TgNOR1CMLV mostraron menor desarrollo de aterosclerosis, sus lesiones ateroscleróticas presentaban menor infiltrado inflamatorio, menor expresión de marcadores osteogénicos y estaban menos calcificadas. Conclusiones Nuestros hallazgos indican que NOR-1 previene o retrasa la calcificación asociada a la aterosclerosis y la calcificación valvular