Los científicos apuntan a proteínas y vías en la enfermedad cardíaca congénita

Chapel Hill, NC – Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de las Naciones Unidas, Instituto del Corazón McAllister de la UNCy el Centro Oncológico Integral Lineberger de la UNC Se caracterizó la expresión de miles de proteínas cardíacas durante ocho etapas críticas del desarrollo del corazón embrionario.

esta búsqueda, Publicado en La célula de desarrollo proporcionará a los científicos información muy necesaria para determinar las causas biológicas de la cardiopatía congénita o CHD.

dijo la primera autora Whitney Edwards, Ph.D. y profesora asistente en la Universidad de Michigan Departamento de Biología Celular y Fisiología de la Universidad de las Naciones Unidas. «Los investigadores pueden usar esto como modelo para descubrir qué vías o proteínas específicas contribuyen a la enfermedad cardíaca congénita».

Formación del corazón humano.

El desarrollo del corazón humano es un proceso muy complejo. La cardiopatía congénita (CC), una de las enfermedades congénitas más comunes, ocurre cuando una persona nace con uno o más defectos estructurales en el corazón o en sus grandes vasos. Mientras que algunos tipos de CHD son leves, otros defectos más complejos causan complicaciones potencialmente mortales.

Históricamente, la investigación sobre las causas del desarrollo cardíaco normal y anormal se ha centrado principalmente en la genómica y la expresión génica. Pero se ha hecho mucho menos esfuerzo para evaluar directamente las proteínas cardíacas. Si bien los genes contienen las instrucciones para producir proteínas, muchos factores pueden conducir a diferencias entre la expresión de genes y proteínas.

Para comprender los procesos básicos del desarrollo del corazón y la enfermedad coronaria, es fundamental estudiar tanto el genoma como el proteoma, que es el conjunto de proteínas expresadas en un determinado tipo de célula u organismo.

Medición de la dinámica de proteínas

En este estudio, Edwards y sus colegas utilizaron una técnica conocida como proteómica multiplex cuantitativa, una técnica innovadora de etiquetado de proteínas que les permite identificar y cuantificar la abundancia de una gran cantidad de proteínas a partir de cantidades relativamente pequeñas de tejido cardíaco.

Utilizando este método, midieron la expresión de 7313 proteínas cardíacas y determinaron que aproximadamente 3799 proteínas muestran diferencias en la expresión a lo largo del desarrollo cardíaco. Sus hallazgos ahora se pueden usar para determinar cuándo proteínas específicas y vías moleculares están activas durante etapas específicas del desarrollo del corazón.

Curso de mevalonato

Sorprendentemente, el análisis proteómico cardíaco reveló que las proteínas en la vía del mevalonato, una vía metabólica esencial, se expresan en gran medida a mitad del desarrollo cardíaco. Esta vía produce muchas biomoléculas importantes, como el colesterol, los isoprenoides y la vitamina K.

A través de su análisis integral, los investigadores determinaron que la vía del mevalonato regula el ciclo de las células cardíacas embrionarias y las moléculas de señalización críticas. Ahora creen que la vía controla la capacidad de la célula para dividirse y, por lo tanto, puede ser esencial para el crecimiento general del corazón en desarrollo.

Edwards y sus colegas también encontraron que la vía del mevalonato está estrechamente relacionada con una proteína de señalización específica llamada Yap, que es de vital importancia en la función y regulación del crecimiento, la homeostasis y la regeneración cardiacos.

El laboratorio de Edwards ahora se enfoca en combinar su conjunto de datos de proteómica con datos de genética humana para identificar nuevos objetivos que causan CHD.