La inesperada presencia de conexina 43 en las mitocondrias de los cardiomiocitos y su importancia en la muerte celular por isquemia reperfusión

Dr. David García Dorado

20 junio 2006

El grupo de recerca de patología cardiocirculatoria ha centrado su interés científico en temas de estudio tales como las enfermedades del pericardio, las valvulopatias, la enfermedad aórtica, el síncope o el síndrome coronario agudo en lo que se refiere a la investigación de laboratorio su interés se centra en a la fisiología molecular de la isquemia y la protección miocárdica. esta actividad incluye líneas sobre los mecanismos de fibrilación ventricular primaria, las consecuencias de la activación plaquetar, la proteolisis y la fragilidad celular, las alteraciones de la homeostasis iónica durante la isquemia reperfusión (ir), los mecanismos de protección miocárdica y farmacológica , las alteraciones mitocondriales y el papel de la conexina43 (Cx43).          

El inicio de la línea sobre cx43  se sitúa en la década de los años 80 con los investigaciones sobre la distribución espacial de la necrosis en bandas de contracción mediante la simulación computacional de los infartos ylos estudios en cardiomiocitos aislados. estos estudios predecían la existencia de interacciones entre células adyacentes. Las hipótesis de trabajo se centraron en el papel que pudiera jugar en esta interacción la comunicación intercelular a través de las denominadas gap junction o canales que unen dos células y que están formados por dos hemicanales con 6 conexinas cada uno (cx43 en el caso del miocardio ventricular) , y la influencia  de estos canales en la muerte celular necrotica que ocurre durante la reperfusión. Se demostró la propagación de la hipercontractura que hace que mueran un número de células superior que si no existiera este tipo de propagación. 

El otro aspecto importante ha sido el estudio de los mecanismos que subyacen al efecto protector del preacondicionamiento, y que han resultado estar directamente relacionados con la conx43. los estudios realizados, mediante citometría, inmunohistoquímia, microscopia electrónica, inmunolectroforesis y análisis proteómico han demostrado que la conx43 esta localizada no solo en las gap junctions, sino además,  en la membrana interna de las mitocondrias.

Para averiguar el papel de la Cx43 en la protección por precondicionamiento este grupo de Cardiología diseñó 6 protocolos diferentes con diferentes tiempos y condiciones de isquemia. Los resultados indican que si bien algunos efectores irían por la vía de la Conx43, no todo seria explicable por este mecanismo y existirían otras alternativas celulares. También se ha visto que la Conx43 se transloca a través de una proteína que interacciona con HSP90/70-Cx43 y se une al complejo Tom20 y TIM22 y esta translocación es importante en los fenómenos de preacondicionamiento y protección.  

En este momento el grupo investiga la estructura cuaternaria de la Cx43 mitocondrial, sus interacciones moleculares y su papel en la función mitocondrial, en la fisiología y la fisiopatología del cardiomiocito. Para ello ya se están llevando a término estudios con líneas celulares (hl1),transfectadas con el gen de la conx43 y con animales transgénicos. Todo un reto.