Regulación de los canales Kir2.1 y de la corriente cardíaca humana IK1por el óxido nítrico

Abstract

En la presente Tesis Doctoral, se han estudiado los efectos del óxido nítrico (NO) sobre el potencial de acción auricular en preparaciones multicelulares de ratón y en miocitos humanos disociados enzimáticamente, así como sobre la corriente cardíaca humana con rectificación interna IK1 y los canales iónicos que la generan. La IK1 es la responsable de la parte final de la repolarización del potencial de acción (PA) y la encargada del control del potencial de reposo (PR), motivos por los que la IK1 regula la excitabilidad y la refractariedad cardíacas. Los resultados obtenidos demuestran que el NO aumenta la IK1 en células auriculares humanas y murinas, produciendo una hiperpolarización del PR y un marcado acortamiento de la duración del PA. Este aumento de la IK1 se debe a la S-nitrosilación de las proteínas Kir2.1, Kir2.2 y Kir2.3 que forman los canales que generan la IK1 humana. Más concretamente, en el caso de los canales Kir2.1 (principal clon en el tejido ventricular humano), el efecto del NO es consecuencia del aumento de la probabilidad de apertura del canal debido a la S-nitrosilación del residuo cisteína en posición 76 (Cys76) de cada una de las cuatro subunidades que forman el canal, tal y como se demostró mediante el uso de canales Kir2.1 con mutaciones dirigidas. Más aún, el análisis realizado por espectrometría de masas de un fragmento de la proteína Kir2.1 que contenía l a Cys76 demostró que la secuencia primaria que rodea esta Cys76 es determinante en su S-nitrosilación selectiva frente a las demás cisteínas presentes. Sendos ensayos de fijación de biotina en muestras murinas y humanas de pacientes con y sin fibrilación auricular (FA) demostraron la ocurrencia "in vivo" de la S-nitrosilación de estos canales. En muestras auriculares humanas de pacientes con FA, arritmia que produce una marcada disminución de las concentraciones de NO, el ensayo de fijación de b iotina demostró un descenso en los niveles de S-nitrosilación de los canales Kir2.1. Por otro lado, en miocitos auriculares de ratón, la aplicación exógena de NO produjo un aumento de los niveles de S-nitrosilación de estos mismos canales. Los resultados presentados en esta Tesis Doctoral han sido publicados previamente en los siguientes artículos: Gómez y cols., Cardiovasc Res 2008;80:375-384 y Gómez y cols., Circ Res 2009;105:383-392.