Mecanismos subcelulares involucrados en la apoptosis inducida por taquicardia crónica: rol de p38MAPK y CaMKII

Autores
Sepúlveda, Marisa Noemí
Año de publicación
2015
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis doctoral
Estado
versión aceptada
Colaborador/a o director/a de tesis
Vila Petroff, Martín Gerardo
Valverde, Carlos Alfredo
Descripción
El presente trabajo de tesis realizado en un modelo celular de taquicardia crónica inducido por marcapaseo rápido (MR) tuvo como finalidad la comprobación de la hipótesis de que la taquicardia crónica a través del aumento sostenido del calcio (Ca2+) intracelular y la producción de las especies reactivas de oxígeno (ROS) promuevan la activación de dos quinasas proapoptóticas, la proteína quinasa II dependiente de Ca2+-calmodulina (CaMKII) y la proteína perteneciente a la familia de las quinasas activadas por mitógenos (MAPKs), p38MAPK, que conducen a la activación de la cascada apoptótica. Utilizando corazones enteros y cardiomiocitos de rata y ratón estimulados a baja (0,5Hz) y alta (5 y 8Hz) frecuencia en presencia y ausencia de diferentes compuestos farmacológicos, inhibidores específicos de las quinasas, demostramos que la muerte celular inducida por MR se asocia con el aumento de la activación de las quinasas, CaMKII y p38MAPK, sin embargo, solo la inhibición de CaMKII previno la muerte celular inducida por MR, concluyendo que p38MAPK no está involucrada en la muerte celular inducida por MR. Midiendo Ca2+ y ROS mostramos además que el Ca2+, y no así las ROS, es necesario para la activación de CaMKII durante el MR. Por otra parte, utilizando estabilizadores del receptor de rianodina (RyR2) e inhibidores de la retoma de Ca2+ mitocondrial y de la apertura del poro de transición de permeabilidad mitocondrial (mPTP) demostramos que la activación de CaMKII inducida por MR conduce a un aumento en la probabilidad de apertura de los RyR2 que resulta en la pérdida de Ca2+ por el retículo sarcoplasmático (RS) y la sobrecarga de Ca2+ mitocondrial con la consecuente apertura del mPTP y la liberación de factores que inician la cascada apoptótica. Otro hallazgo importante y hasta ahora sin precedentes de este trabajo de tesis es que la activación de CaMKII durante el MR activa a la NADPH oxidasa resultando en un aumento en la producción de ROS intracelular. Estos ROS oxidarían a los RyR2 aumentando así su probabilidad de apertura. Finalmente, demostramos que la activación de la vía PI3K/AKT juega un papel protector al reducir la muerte celular inducida por MR. Los resultados obtenidos no solo aportan evidencias del rol crítico de la CaMKII en la muerte celular inducida por MR sino que además indican que su blanco de acción sería el RyR2. Se propone que la estabilización de los RyR2 podría resultar en una novedosa estrategia terapéutica para el tratamiento del remodelado adverso asociado con la taquicardia crónica.
Doctor en Ciencias de la Salud
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Médicas
Materia
Ciencias Médicas
Taquicardia
Apoptosis
Marcapaso Artificial
Proteínas Quinasas
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
OAI Identificador
oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/44294
Acceder
id SEDICI_b4a2b38c10a96d3366cef61c17eeb790
oai_identifier_str oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/44294
network_acronym_str SEDICI
repository_id_str 1329
network_name_str SEDICI (UNLP)
spelling Mecanismos subcelulares involucrados en la apoptosis inducida por taquicardia crónica: rol de p38MAPK y CaMKIISepúlveda, Marisa NoemíCiencias MédicasTaquicardiaApoptosisMarcapaso ArtificialProteínas QuinasasEl presente trabajo de tesis realizado en un modelo celular de taquicardia crónica inducido por marcapaseo rápido (MR) tuvo como finalidad la comprobación de la hipótesis de que la taquicardia crónica a través del aumento sostenido del calcio (Ca2+) intracelular y la producción de las especies reactivas de oxígeno (ROS) promuevan la activación de dos quinasas proapoptóticas, la proteína quinasa II dependiente de Ca2+-calmodulina (CaMKII) y la proteína perteneciente a la familia de las quinasas activadas por mitógenos (MAPKs), p38MAPK, que conducen a la activación de la cascada apoptótica. Utilizando corazones enteros y cardiomiocitos de rata y ratón estimulados a baja (0,5Hz) y alta (5 y 8Hz) frecuencia en presencia y ausencia de diferentes compuestos farmacológicos, inhibidores específicos de las quinasas, demostramos que la muerte celular inducida por MR se asocia con el aumento de la activación de las quinasas, CaMKII y p38MAPK, sin embargo, solo la inhibición de CaMKII previno la muerte celular inducida por MR, concluyendo que p38MAPK no está involucrada en la muerte celular inducida por MR. Midiendo Ca2+ y ROS mostramos además que el Ca2+, y no así las ROS, es necesario para la activación de CaMKII durante el MR. Por otra parte, utilizando estabilizadores del receptor de rianodina (RyR2) e inhibidores de la retoma de Ca2+ mitocondrial y de la apertura del poro de transición de permeabilidad mitocondrial (mPTP) demostramos que la activación de CaMKII inducida por MR conduce a un aumento en la probabilidad de apertura de los RyR2 que resulta en la pérdida de Ca2+ por el retículo sarcoplasmático (RS) y la sobrecarga de Ca2+ mitocondrial con la consecuente apertura del mPTP y la liberación de factores que inician la cascada apoptótica. Otro hallazgo importante y hasta ahora sin precedentes de este trabajo de tesis es que la activación de CaMKII durante el MR activa a la NADPH oxidasa resultando en un aumento en la producción de ROS intracelular. Estos ROS oxidarían a los RyR2 aumentando así su probabilidad de apertura. Finalmente, demostramos que la activación de la vía PI3K/AKT juega un papel protector al reducir la muerte celular inducida por MR. Los resultados obtenidos no solo aportan evidencias del rol crítico de la CaMKII en la muerte celular inducida por MR sino que además indican que su blanco de acción sería el RyR2. Se propone que la estabilización de los RyR2 podría resultar en una novedosa estrategia terapéutica para el tratamiento del remodelado adverso asociado con la taquicardia crónica.Doctor en Ciencias de la SaludUniversidad Nacional de La PlataFacultad de Ciencias MédicasVila Petroff, Martín GerardoValverde, Carlos Alfredo2015-02-19info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTesis de doctoradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06info:ar-repo/semantics/tesisDoctoralapplication/pdfhttp://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/44294https://doi.org/10.35537/10915/44294spainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)reponame:SEDICI (UNLP)instname:Universidad Nacional de La Platainstacron:UNLP2025-09-29T11:01:58Zoai:sedici.unlp.edu.ar:10915/44294Institucionalhttp://sedici.unlp.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://sedici.unlp.edu.ar/oai/snrdalira@sedici.unlp.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:13292025-09-29 11:01:58.479SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Platafalse
dc.title.none.fl_str_mv Mecanismos subcelulares involucrados en la apoptosis inducida por taquicardia crónica: rol de p38MAPK y CaMKII
title Mecanismos subcelulares involucrados en la apoptosis inducida por taquicardia crónica: rol de p38MAPK y CaMKII
spellingShingle Mecanismos subcelulares involucrados en la apoptosis inducida por taquicardia crónica: rol de p38MAPK y CaMKII
Sepúlveda, Marisa Noemí
Ciencias Médicas
Taquicardia
Apoptosis
Marcapaso Artificial
Proteínas Quinasas
title_short Mecanismos subcelulares involucrados en la apoptosis inducida por taquicardia crónica: rol de p38MAPK y CaMKII
title_full Mecanismos subcelulares involucrados en la apoptosis inducida por taquicardia crónica: rol de p38MAPK y CaMKII
title_fullStr Mecanismos subcelulares involucrados en la apoptosis inducida por taquicardia crónica: rol de p38MAPK y CaMKII
title_full_unstemmed Mecanismos subcelulares involucrados en la apoptosis inducida por taquicardia crónica: rol de p38MAPK y CaMKII
title_sort Mecanismos subcelulares involucrados en la apoptosis inducida por taquicardia crónica: rol de p38MAPK y CaMKII
dc.creator.none.fl_str_mv Sepúlveda, Marisa Noemí
author Sepúlveda, Marisa Noemí
author_facet Sepúlveda, Marisa Noemí
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Vila Petroff, Martín Gerardo
Valverde, Carlos Alfredo
dc.subject.none.fl_str_mv Ciencias Médicas
Taquicardia
Apoptosis
Marcapaso Artificial
Proteínas Quinasas
topic Ciencias Médicas
Taquicardia
Apoptosis
Marcapaso Artificial
Proteínas Quinasas
dc.description.none.fl_txt_mv El presente trabajo de tesis realizado en un modelo celular de taquicardia crónica inducido por marcapaseo rápido (MR) tuvo como finalidad la comprobación de la hipótesis de que la taquicardia crónica a través del aumento sostenido del calcio (Ca2+) intracelular y la producción de las especies reactivas de oxígeno (ROS) promuevan la activación de dos quinasas proapoptóticas, la proteína quinasa II dependiente de Ca2+-calmodulina (CaMKII) y la proteína perteneciente a la familia de las quinasas activadas por mitógenos (MAPKs), p38MAPK, que conducen a la activación de la cascada apoptótica. Utilizando corazones enteros y cardiomiocitos de rata y ratón estimulados a baja (0,5Hz) y alta (5 y 8Hz) frecuencia en presencia y ausencia de diferentes compuestos farmacológicos, inhibidores específicos de las quinasas, demostramos que la muerte celular inducida por MR se asocia con el aumento de la activación de las quinasas, CaMKII y p38MAPK, sin embargo, solo la inhibición de CaMKII previno la muerte celular inducida por MR, concluyendo que p38MAPK no está involucrada en la muerte celular inducida por MR. Midiendo Ca2+ y ROS mostramos además que el Ca2+, y no así las ROS, es necesario para la activación de CaMKII durante el MR. Por otra parte, utilizando estabilizadores del receptor de rianodina (RyR2) e inhibidores de la retoma de Ca2+ mitocondrial y de la apertura del poro de transición de permeabilidad mitocondrial (mPTP) demostramos que la activación de CaMKII inducida por MR conduce a un aumento en la probabilidad de apertura de los RyR2 que resulta en la pérdida de Ca2+ por el retículo sarcoplasmático (RS) y la sobrecarga de Ca2+ mitocondrial con la consecuente apertura del mPTP y la liberación de factores que inician la cascada apoptótica. Otro hallazgo importante y hasta ahora sin precedentes de este trabajo de tesis es que la activación de CaMKII durante el MR activa a la NADPH oxidasa resultando en un aumento en la producción de ROS intracelular. Estos ROS oxidarían a los RyR2 aumentando así su probabilidad de apertura. Finalmente, demostramos que la activación de la vía PI3K/AKT juega un papel protector al reducir la muerte celular inducida por MR. Los resultados obtenidos no solo aportan evidencias del rol crítico de la CaMKII en la muerte celular inducida por MR sino que además indican que su blanco de acción sería el RyR2. Se propone que la estabilización de los RyR2 podría resultar en una novedosa estrategia terapéutica para el tratamiento del remodelado adverso asociado con la taquicardia crónica.
Doctor en Ciencias de la Salud
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Médicas
description El presente trabajo de tesis realizado en un modelo celular de taquicardia crónica inducido por marcapaseo rápido (MR) tuvo como finalidad la comprobación de la hipótesis de que la taquicardia crónica a través del aumento sostenido del calcio (Ca2+) intracelular y la producción de las especies reactivas de oxígeno (ROS) promuevan la activación de dos quinasas proapoptóticas, la proteína quinasa II dependiente de Ca2+-calmodulina (CaMKII) y la proteína perteneciente a la familia de las quinasas activadas por mitógenos (MAPKs), p38MAPK, que conducen a la activación de la cascada apoptótica. Utilizando corazones enteros y cardiomiocitos de rata y ratón estimulados a baja (0,5Hz) y alta (5 y 8Hz) frecuencia en presencia y ausencia de diferentes compuestos farmacológicos, inhibidores específicos de las quinasas, demostramos que la muerte celular inducida por MR se asocia con el aumento de la activación de las quinasas, CaMKII y p38MAPK, sin embargo, solo la inhibición de CaMKII previno la muerte celular inducida por MR, concluyendo que p38MAPK no está involucrada en la muerte celular inducida por MR. Midiendo Ca2+ y ROS mostramos además que el Ca2+, y no así las ROS, es necesario para la activación de CaMKII durante el MR. Por otra parte, utilizando estabilizadores del receptor de rianodina (RyR2) e inhibidores de la retoma de Ca2+ mitocondrial y de la apertura del poro de transición de permeabilidad mitocondrial (mPTP) demostramos que la activación de CaMKII inducida por MR conduce a un aumento en la probabilidad de apertura de los RyR2 que resulta en la pérdida de Ca2+ por el retículo sarcoplasmático (RS) y la sobrecarga de Ca2+ mitocondrial con la consecuente apertura del mPTP y la liberación de factores que inician la cascada apoptótica. Otro hallazgo importante y hasta ahora sin precedentes de este trabajo de tesis es que la activación de CaMKII durante el MR activa a la NADPH oxidasa resultando en un aumento en la producción de ROS intracelular. Estos ROS oxidarían a los RyR2 aumentando así su probabilidad de apertura. Finalmente, demostramos que la activación de la vía PI3K/AKT juega un papel protector al reducir la muerte celular inducida por MR. Los resultados obtenidos no solo aportan evidencias del rol crítico de la CaMKII en la muerte celular inducida por MR sino que además indican que su blanco de acción sería el RyR2. Se propone que la estabilización de los RyR2 podría resultar en una novedosa estrategia terapéutica para el tratamiento del remodelado adverso asociado con la taquicardia crónica.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-02-19
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
Tesis de doctorado
http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
info:ar-repo/semantics/tesisDoctoral
format doctoralThesis
status_str acceptedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/44294
https://doi.org/10.35537/10915/44294
url http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/44294
https://doi.org/10.35537/10915/44294
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:SEDICI (UNLP)
instname:Universidad Nacional de La Plata
instacron:UNLP
reponame_str SEDICI (UNLP)
collection SEDICI (UNLP)
instname_str Universidad Nacional de La Plata
instacron_str UNLP
institution UNLP
repository.name.fl_str_mv SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Plata
repository.mail.fl_str_mv alira@sedici.unlp.edu.ar
_version_ 1844615886913142784
score 13.070432

Publicaciones similares