LABORATORIO DE URGENCIAS

Péptido Antiapoptótico para la Cardioprotección a Largo Plazo

                                                                  Aurelie Covinhes; Laura Gallot; Christian Barrere, Stephanie Barrere-Le,aire et al

                                                                                                     Scientific Reports 10; Article number: 18116 (2020) 

Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son la principal causa de muerte en todo el mundo en los países industrializados. La mortalidad general relacionada con el infarto de miocardio (IM) ha disminuido en gran medida a lo largo de los años debido a la terapia procesal eficaz y la prevención secundaria. Desafortunadamente, para los pacientes que sobreviven después de un infarto de miocardio, la morbilidad que conduce a la insuficiencia cardíaca (IC) está aumentando, lo que genera un aumento de los costos para el sistema de salud. Además, según la Organización Mundial de la Salud, esta carga empeorará ya que se prevé que las enfermedades cardiovasculares se mantendrán en primer lugar hasta 2030 debido al envejecimiento de la población y al creciente número exponencial de pacientes diabéticos.
El IM agudo ocurre como consecuencia de la oclusión abrupta de una arteria coronaria que conduce a una lesión isquémica y posterior necrosis. El tamaño del infarto resultante se correlaciona con la duración de la isquemia y es un determinante de la mortalidad post-IM. La limitación del tamaño del infarto mediante la reperfusión de la arteria culpable lo antes posible (trombólisis o angioplastia primaria) es el único tratamiento que permite salvar el miocardio y mejorar el pronóstico del paciente3,4. Sin embargo, la terapia de reperfusión produce efectos secundarios nocivos, a saber, lesión por isquemia-reperfusión (IR), lo que aumenta la lesión isquémica y limita la recuperación del miocardio5. Tras el restablecimiento abrupto del flujo sanguíneo, las células cardíacas amenazadas por la isquemia mueren después de la activación de cascadas intracelulares de eventos complejos como la sobrecarga de calcio, la pérdida de la homeostasis iónica y la producción de radicales libres de oxígeno que conducen a procesos apoptóticos. Es importante destacar que la lesión letal por IR surge cuando la apoptosis se desencadena por la reperfusión en células que han sobrevivido a la isquemia6,7. Debido a que la expansión del infarto debido a la lesión IR afecta del 25 al 50% del infarto total, se necesitan con urgencia nuevas estrategias cardioprotectoras aplicables al inicio de la reperfusión.
Actuar sobre a una cascada apoptótica activada en el momento de la reperfusión apareció como una estrategia terapéutica prometedora e innovadora para prevenir la lesión por IR y limitar el tamaño del infarto. Todos los ensayos clínicos dirigidos a la vía apoptótica intrínseca mitocondrial implicada en la lesión por IR no han tenido éxito. Aunque la inhibición de la apertura del poro de transición de la permeabilidad mitocondrial (mPTP) con ciclosporina A (CsA) proporcionó resultados alentadores en muchos modelos animales y también en un estudio de prueba de concepto en pacientes, los ensayos clínicos a gran escala arrojaron resultados negativos que no muestran ni largas -Protección a plazo ni disminución de la mortalidad ni prevención del fallo multiorgánico temprano (CIRCUS, CYRUS).
Se ha aprovechado el papel clave proapoptótico del receptor de muerte FAS en la vía extrínseca, ya que un nivel elevado de ligando Fas en la sangre de pacientes con IAM activa el receptor FAS6. En este contexto, la proteína asociada al dominio de la muerte (DAXX) ha sido identificada como un elemento clave implicado en la lesión por IR en muchos órganos, incluido el corazón. La proteína DAXX tiene una doble función dependiendo de su localización subcelular. DAXX en el núcleo actúa como regulador de la transcripción con una principal contribución antiapoptótica. Activado por diversos estímulos, como el estrés oxidativo o isquémico, DAXX se relocaliza en el citosol tras el transporte de la quinasa 1 reguladora de señales de apoptosis (ASK1). La proteína DAXX proapoptótica citosólica se une a la parte intracelular del receptor de muerte de la primera señal de apoptosis (FAS) y activa la vía de señalización apoptótica aguas abajo.
En un estudio anterior, se identificó la interacción FAS:DAXX como un factor clave durante la lesión IR del miocardio utilizando el modelo de ratones negativos dominantes DAXX que exhiben una disminución drástica en el tamaño del infarto (45%). Para traducir esta genética en un enfoque farmacológico, hemos desarrollado el péptido antiapoptótico Tat-DAXXp (TD) compuesto por la asociación de un péptido de interferencia FAS:DAXX DAXXp con el péptido penetrante de células Tat. Después de una única administración intravenosa antes de la reperfusión, el tratamiento con TD proporcionó una disminución del 48 % en el tamaño del infarto y una inhibición de la apoptosis en la misma medida en un modelo in vivo de IR miocárdica murina a corto plazo en comparación con un grupo de control no tratado.
El péptido TD marcado con fluorescencia muestra una localización citoplasmática en cardiomiocitos in vitro e in vivo. Dentro de la célula, el péptido TD garantiza la cardioprotección al inhibir las cascadas apoptóticas tanto extrínsecas como intrínsecas, reducir la activación de JNK, caspasas 8, 9 y 3 y disminuir la expresión de FADD y BAD. La inhibición de caspasa 8 inducida por TD no se asoció con ningún cambio a necroptosis23 (sin activación de RIP1, RIP3 o pMLKL) en comparación con la condición IR no tratada.
Además, este tratamiento permite activar proteínas pro-supervivencia (ERK y AKT) de las vías RISK. Finalmente, el tratamiento con TD se asoció con la relocalización de DAXX desde el citosol al núcleo (donde se informa que desempeña funciones antiapoptóticas), probablemente como consecuencia de la inhibición del estrés proteotóxico mediado por HSP70. Esto sugiere que la TD desempeña un papel clave en la cardioprotección temprana al inhibir fuertemente la apoptosis inducida específicamente por la lesión IR. Es importante destacar que 24 h después de la administración de TD, el péptido se degrada completamente in vitro y se elimina in vivo evitando posibles efectos secundarios. Por lo tanto, el péptido TD antiapoptótico es completamente activo y necesario sólo al inicio de la reperfusión dentro de un período terapéutico de 30 minutos, correspondiente al estallido apoptótico en la fase subaguda del IAM.
La troponina cardíaca I (cTnI) es un biomarcador bien establecido del tamaño del infarto con valor pronóstico confiable tanto en el entorno clínico como en animales pequeños. El tratamiento con TD redujo en un 70 % la cantidad de nivel de cTnI medido a las 24 h en comparación con el grupo de control no tratado (Ctrl). De hecho, después del período crítico de 24 h después de la cirugía, todos los demás animales sobrevivieron durante los 6 meses posteriores a la cirugía.
Los cambios histopatológicos y estructurales que ocurren en el miocardio después de la agresión IR conducen a una disminución progresiva en el rendimiento del VI. La fracción de eyección (EF, %) y el acortamiento fraccional (FS, %), que se consideran evaluaciones confiables de la función del VI28,29, se calcularon a partir de parámetros convencionales y de deformación utilizando el modo bidimensional. Observamos cambios significativos entre los grupos para la FE, que es el principal parámetro que refleja la función sistólica.
El objetivo de nuestro presente estudio fue evaluar la cardioprotección a largo plazo proporcionada por una inyección en bolo de TD en ratones sometidos a un infarto de miocardio de 40 minutos seguido de una reperfusión de 6 meses. Para optimizar la traducción al entorno clínico24, se utilizó un modelo murino de IR moderada, como modelo de estudio más relevante para imitar a la mayoría de los pacientes con IAM que se benefician de la revascularización de la arteria coronaria culpable.
Además, una lesión leve en el tejido cardíaco es compatible con una reversión terapéutica24. La TD se administró 5 minutos antes de la reperfusión frente a dos placebos, uno farmacológico y otro quirúrgico (estudio de tres brazos) de forma doble ciego como es habitual en un ensayo clínico.
La lesión cardíaca se evaluó midiendo el biomarcador plasmático de troponina cardíaca I (cTnI) y la función cardíaca mediante ecocardiografía durante 6 meses después del IM. Finalmente, se cuantificó la fibrosis en el ventrículo izquierdo (VI) de los ratones mediante coloración histológica.