Papel del óxido nítrico sobre la regulación de ILK durante la remodelación vascular

La remodelación vascular es, junto con la disfunción endotelio, uno de los principales fenómenos de la aterosclerosis. En estas situaciones la matriz extracelular cambia y sus señales son transmitidas a las células de la pared vascular a través de su interacción con las integrinas. La quinasa ligada a integrinas (ILK) juega un papel de vital importancia en el mantenimiento de la homeostasis cardiovascular, participa en la formación de vasos en estadios embrionarios y en angiogénesis y alteraciones en sus niveles producen diferentes patologías a nivel cardiaco. Recientes han desvelado que en aterosclerosis sus niveles están disminuidos según progresa la enfermedad. Nos planteamos estudiar si el NO que se puede producir ante estos primeros estadios de lesión al vaso, en los que se generan estados pro infamatorios, estarían afectado a proteínas cercanas como ILK, provocando como vemos en aterosclerosis una disminución en su expresión. El tratamiento de la células endoteliales de aortas murina (MAEC) con donadores de NO como DETA-NO produce una reducción significativa de los niveles proteicos de ILK. Esta reducción no es debido a una disminución de la expresión del mRNA. Sin embargo, estudios de estabilidad de la proteína revelan que el NO disminuye la vida media de ILK considerablemente. El NO aumenta la ubiquitinacion de ILK aunque su degradación no parece estar mediada por la vía del proteasoma ya que no se revierte por un inhibidor del mismo. La regulación de los niveles de ILK por NO reduce el cierre de una herida endotelial. En resumen, nuestros resultados sugieren que el NO, a través de este mecanismo, podría afectar al avance de la enfermedad cardiovascular, modulando los procesos de adhesión, proliferación y migración celular, imprescindibles para llevar a cabo una correcta reparación ante un daño endotelia

Papel del óxido nítrico sobre la regulación de ILK durante la remodelación vascular

La remodelación vascular es, junto con la disfunción endotelio, uno de los principales fenómenos de la aterosclerosis. En estas situaciones la matriz extracelular cambia y sus señales son transmitidas a las células de la pared vascular a través de su interacción con las integrinas. La quinasa ligada a integrinas (ILK) juega un papel de vital importancia en el mantenimiento de la homeostasis cardiovascular, participa en la formación de vasos en estadios embrionarios y en angiogénesis y alteraciones en sus niveles producen diferentes patologías a nivel cardiaco. Recientes han desvelado que en aterosclerosis sus niveles están disminuidos según progresa la enfermedad. Nos planteamos estudiar si el NO que se puede producir ante estos primeros estadios de lesión al vaso, en los que se generan estados pro infamatorios, estarían afectado a proteínas cercanas como ILK, provocando como vemos en aterosclerosis una disminución en su expresión. El tratamiento de la células endoteliales de aortas murina (MAEC) con donadores de NO como DETA-NO produce una reducción significativa de los niveles proteicos de ILK. Esta reducción no es debido a una disminución de la expresión del mRNA. Sin embargo, estudios de estabilidad de la proteína revelan que el NO disminuye la vida media de ILK considerablemente. El NO aumenta la ubiquitinacion de ILK aunque su degradación no parece estar mediada por la vía del proteasoma ya que no se revierte por un inhibidor del mismo. La regulación de los niveles de ILK por NO reduce el cierre de una herida endotelial. En resumen, nuestros resultados sugieren que el NO, a través de este mecanismo, podría afectar al avance de la enfermedad cardiovascular, modulando los procesos de adhesión, proliferación y migración celular, imprescindibles para llevar a cabo una correcta reparación ante un daño endotelia

Bisfenol A induce la senescencia en células del endotelio aórtico de ratón

El Bisfenol A (BPA) es un compuesto fenólico, al que estamos expuestos en nuestro día a día, debido a su alta presencia en envases y otros productos. Muchos estudios habían señalado ya a este compuesto como disruptor endocrino. En este estudio nos plantemos su papel en la senescencia de células de endotelio vascular debido a la relación existente entre el BPA y la ateroesclerosis ya indicada por estudios previos. Ya se había observado que a altas dosis el BPA producía la muerte celular, pero los resultados obtenidos determinan que a bajas dosis el BPA (10 nM) y en un tiempo de cinco días, produce senescencia en células de endotelio cardíaco murino determinado por cambios morfológicos en las células, aumento de la actividad -Gal, y de la expresión de P53 y p16. Además, el BPA induce un fenotipo secretor asociado a la senescencia, generando un mayor número de microvesículas que tienen un efecto en la migración celular. Además, mediante ensayos de herida se demuestra un retardo en la migración celular a causa del BPA, así como una disminución de la producción de óxido nítrico. En conclusión, se ha determinado que el BPA a una concentración considerada como segura produce senescencia en las células del endotelio de ratón acompañado de disfunción del endoteli

Función de ILK endotelial en la formación de neoíntima asociada a enfermedades cardiovasculares

En enfermedades cardiovasculares como la aterosclerosis, uno de los principales síntomas patológicos es una remodelación vascular desregulada y la formación de neoíntima en la pared endotelial de los vasos sanguíneos, produciendo de esta manera una disminución de la luz del vaso que puede acarrear problemas mayores. Sabemos que la quinasa ligada a integrinas (ILK) tiene un rol importante en la regulación de este remodelado y formación de neoíntima, así como un papel fundamental en la angiogénesis durante los estados embrionarios, pero su ausencia provoca un incremento de dicha remodelación. Es conocido que durante la aterosclerosis los niveles de ILK van disminuyendo a medida que provoca su enfermedad, aunque la manera por la que ocurre sea desconocida, si sabemos que la ausencia de ILK provoca cambios en la producción de óxido nítrico (NO) y superóxido, que están implicados en la remodelación vascular. Nos planteamos cómo una deleción inducida en la capa endotelial de los vasos sanguíneos podría afectar a al remodelado vascular, dependiente de los niveles de NO y superóxido. La deleción de ILK en el tejido endotelial de ratones provoca un aumento de liberación de superóxido y un descenso en los niveles de NO, aunque sin afectar a la expresión de la óxido nítrico sintasa endotelial (eNOS) encargada de producirla. Este aumento de superóxido y NO provoca la formación de neoíntima en las aortas de ratones a los que hemos inducido una reducción del flujo sanguíneo mediante una ligadura en el propio vaso. La deleción de ILK también aumenta la fosforilación Akt, y el aumento de expresión TGF-β, hechos que seguramente estén relacionados, y sean los causantes de una mayor producción de superóxido. En resumen este estudio sugiere que la ausencia de ILK a nivel endotelial provoca una disminución de NO y un aumento de superóxido, probablemente producidas por un aumento en la presencia de TGF-β, dando así una remodelación de la pared vascular y la formación de neoíntima, hechos importantes en las patologías cardiovasculare

Nitric Oxide Induces Cardiac Protection by Preventing Extracellular Matrix Degradation through the Complex Caveolin-3/EMMPRIN in Cardiac Myocytes.

Inhibition of Extracellular Matrix degradation by nitric oxide (NO) induces cardiac protection against coronary ischemia/reperfusion (IR). Glycosylation of Extracellular Matrix Metalloproteinase Inducer (EMMPRIN) stimulates enzymatic activation of matrix metalloproteinases (MMPs) in the heart, although the mechanisms leading to EMMPRIN glycosylation are poorly understood. We sought to determine if NO may induce cardiac protection by preventing glycosylation of EMMPRIN in a mouse model of IR. Here we found that Caveolin-3 binds to low glycosylated EMMPRIN (LG-EMMPRIN) in cardiac cells and in the hearts of healthy mice, whereas IR disrupted the complex in nitric oxide synthase 2 (NOS2) knockout (KO) mice. By contrast, the binding was partially restored when mice were fed with an NO donor (DEA-NO) in the drinking water, showing a significant reduction on infarct size (NOS2KO: 34.6±5 vs NOS2KO+DEA-NO: 20.7±9), in expression of matrix metalloproteinases, and cardiac performance was improved (left ventricular ejection fraction (LVEF). NOS2KO: 31±4 vs NOS2KO+DEA-NO: 46±6). The role of Caveolin-3/EMMPRIN in NO-mediated cardiac protection was further assayed in Caveolin-3 KO mice, showing no significant improvement on infarct size (Caveolin-3 KO: 34.8±3 vs Caveolin-3 KO+DEA-NO:33.7±5), or in the expression of MMPs, suggesting that stabilization of the complex Caveolin-3/LG-EMMPRIN may play a significant role in the cardioprotective effect of NO against IR.Ministerio de Economía y CompetitividadInstituto de Salud Carlos II

Integra BioFis 5.0. A collaborative, participatory and interdisciplinary experience for undergraduates in nursing

The pandemic has forced us to reinvent ourselves and to consider new strategies in education. Motivation, fundamental to student performance, has been seriously compromised. In this sense, the type of motivation we are interested in "fostering" is intrinsic motivation, closely linked to the concept of learning-centered goals and objectives. The action implemented is committed to the approach to challenge-based learning-gamification in the Degree in Nursing (UAH), in order to develop an integrative training with an interdisciplinary focus. Biochemistry and Physiology came together in Integra BioFis 5.0 and through participatory and collaborative techniques we pursued meaningful learning. All the students of the Biochemistry and Physiology subjects (n = 120) took part in the learning experience, organized in 12 teams. The action was carried out online through the virtual platform: - An initial session, in which the objectives, methodology, timetable and evaluation criteria were clarified. Topics that aroused the students? interest were randomly assigned (https://bit.ly/3tfJaCi). The assigned tutors guided the students in overcoming the challenges of each stage. - The development of the action consisted of a series of phases: i) documentation and literature search; ii) integration of objectives and choice of presentation format; iii) elaboration of the graphical document; iv) peer review of presentations and voting for the best contribution. The students' papers, as well as the rubrics with comments and suggestions from each of the instructors, were returned to the teams immediately. - A final session, in which they reflected on the activity they had carried out, highlighting the positive aspects of the training for the development of competences and skills: i) search for information from quality sources; ii) synthesis of contents; iii) work as a team; iv) elaboration of an original and own work. Voting was then shown for the papers presented, revealing the names of the three teams with the most votes, finalists and winners. Learning assessment was conducted by taking into account the influence of learning on motivation and the student's self-esteem and competences, with indicators such as progress, content, sources, graphical document production, teamwork and responsibility, among others. As an important element that makes gamification work, a reward for participation (awarding of a participation diploma) and for the best Integra BioFis 5.0 graphic document presented (awarding of diplomas and prizes-gifts to the members of the winning team) was considered as an important element that makes gamification work. From this educational strategy, it can be concluded that gamification is a constructive experience, taking advantage of all the benefits of implementing the overcoming of challenges in the educational environment. This has had an impact on teaching practice, to the extent that what has been "reflected" and "worked" in Integra BioFis 5.0 has contributed to improving the quality of virtual teaching, "fostering" intrinsic motivation in students.Universidad de Alcal

EMMPRIN-targeted magnetic nanoparticles for In vivo visualization and regression of acute myocardial infarction.

Inhibition of extracellular matrix (ECM) degradation may represent a mechanism for cardiac protection against ischemia. Extracellular matrix metalloproteinase inducer (EMMPRIN) is highly expressed in response to acute myocardial infarction (AMI), and induces activation of several matrix metalloproteinases (MMPs), including gelatinases MMP-2 and MMP-9. We targeted EMMPRIN with paramagnetic/fluorescent micellar nanoparticles conjugated with the EMMPRIN binding peptide AP-9 (NAP9), or an AP-9 scrambled peptide as a negative control (NAPSC). We found that NAP9 binds to endogenous EMMPRIN in cultured HL1 myocytes and in mouse hearts subjected to ischemia/reperfusion (IR). Injection of NAP9 at the time of or one day after IR, was enough to reduce progression of myocardial cell death when compared to CONTROL and NAPSC injected mice (infarct size in NAP9 injected mice: 32%±6.59 vs 46%±9.04 or NAPSC injected mice: 48%±7.64). In the same way, cardiac parameters were recovered to almost healthy levels (LVEF NAP9 63% ± 7.24 vs CONTROL 42% ± 4.74 or NAPSC 39% ± 6.44), whereas ECM degradation was also reduced as shown by inhibition of MMP-2 and MMP-9 activation. Cardiac magnetic resonance (CMR) scans have shown a signal enhancement in the left ventricle of NAP9 injected mice with respect to non-injected, and to mice injected with NAPSC. A positive correlation between CMR enhancement and Evans-Blue/TTC staining of infarct size was calculated (R:0.65). Taken together, these results point to EMMPRIN targeted nanoparticles as a new approach to the mitigation of ischemic/reperfusion injury.Ministerio de Economía y CompetitividadInstituto de Salud Carlos II

Ivabradine in acute heart failure: Effects on heart rate and hemodynamic parameters in a randomized and controlled swine trial

Background: Acute heart failure patients could benefit from heart rate reduction, as myocardial consumption and oxidative stress are related to tachycardia. Ivabradine could have a clinical role attenuating catecholamine-induced tachycardia. The aim of this study was to evaluate hemodynamic effects of ivabradine in a swine model of acute heart failure. Methods: Myocardial infarction was induced by 45 min left anterior descending artery balloon occlusion in 18 anesthetized pigs. An infusion of dobutamine and noradrenaline was maintained aiming to preserve adequate hemodynamic support, accompanied by fluid administration to obtain a pulmonary wedged pressure ≥ 18 mmHg. After reperfusion, rhythm and hemodynamic stabilization, the animals were randomized to 0.3 mg/kg ivabradine intravenously (n = 9) or placebo (n = 9). Hemodynamic parameters were observed over a 60 min period. Results: Ivabradine was associated with a significant reduction in heart rate (88.4 ± 12.0 bpm vs. 122.7 ± 17.3 bpm after 15 min of ivabradine/placebo infusion, p < 0.01) and an increase in stroke volume (68.8 ± 13.7 mL vs. 52.4 ± 11.5 mL after 15 min, p = 0.01). There were no significant differences in systemic or pulmonary arterial pressure, or significant changes in pulmonary capillary pressure. However, after 15 min, cardiac output was significantly reduced with ivabradine (–5.2% vs. +15.0% variation in ivabradine/placebo group, p = 0.03), and central venous pressure increased (+4.2% vs. –19.7% variation, p < 0.01). Conclusions: Ivabradine reduces heart rate and increases stroke volume without modifying systemic or left filling pressures in a swine model of acute heart failure. However, an excessive heart rate reduction could lead to a decrease in cardiac output and an increase in right filling pressures. Future studies with specific heart rate targets are needed

Ivabradine in acute heart failure: Effects on heart rate and hemodynamic parameters in a randomized and controlled swine trial.

Background: Acute heart failure patients could benefit from heart rate reduction, as myocardial consumption and oxidative stress are related to tachycardia. Ivabradine could have a clinical role attenuating catecholamine-induced tachycardia. The aim of this study was to evaluate hemodynamic effects of ivabradine in a swine model of acute heart failure. Methods: Myocardial infarction was induced by 45 min left anterior descending artery balloon occlusion in 18 anesthetized pigs. An infusion of dobutamine and noradrenaline was maintained aiming to preserve adequate hemodynamic support, accompanied by fluid administration to obtain a pulmonary wedged pressure ≥ 18 mmHg. After reperfusion, rhythm and hemodynamic stabilization, the animals were randomized to 0.3 mg/kg ivabradine intravenously (n = 9) or placebo (n = 9). Hemodynamic parameters were observed over a 60 min period. Results: Ivabradine was associated with a significant reduction in heart rate (88.4 ± 12.0 bpm vs. 122.7 ± 17.3 bpm after 15 min of ivabradine/placebo infusion, p < 0.01) and an increase in stroke volume (68.8 ± 13.7 mL vs. 52.4 ± 11.5 mL after 15 min, p = 0.01). There were no significant differences in systemic or pulmonary arterial pressure, or significant changes in pulmonary capillary pressure. However, after 15 min, cardiac output was significantly reduced with ivabradine (–5.2% vs. +15.0% variation in ivabradine/placebo group, p = 0.03), and central venous pressure increased (+4.2% vs. – 19.7% variation, p < 0.01). Conclusions: Ivabradine reduces heart rate and increases stroke volume without modifying systemic or left filling pressures in a swine model of acute heart failure. However, an excessive heart rate reduction could lead to a decrease in cardiac output and an increase in right filling pressures. Future studies with specific heart rate targets are needed.pre-print2533 K