Physiological and pharmacological modulation of kv7 channels

  1. Cruz Fernández, Alicia de la
Dirigida por:
  1. Teresa Gonzalez Gallego Director/a
  2. Carmen Valenzuela Miranda Director/a

Universidad de defensa: Universidad Autónoma de Madrid

Fecha de defensa: 29 de junio de 2017

Tribunal:
  1. Lisardo Boscá Presidente/a
  2. Rubén Vicente García Secretario/a
  3. Ángel Luis Cogolludo Torralba Vocal
  4. Teresa Giraldez Fernandez Vocal
  5. Antonio Rodríguez Artalejo Vocal

Tipo: Tesis

Teseo: 556153 DIALNET

Resumen

Resumen Los canales de potasio dependientes de voltaje (KV) son proteínas de membrana involucradas en diversos procesos fisiológicos y patológicos tales como la respuesta inmune y la función cardiovascular. Nuestro primer objetivo fue determinar el posible papel que los canales heterotetraméricos KV7.1/KV7.5 en músculo liso vascular. Para ello, estudiamos los niveles de expresión de ambos canales en diferentes miocitos vasculares. Se estudió la interacción de ambos canales tanto en un sistema de expresión heterólogo como en células nativas de aorta de rata. Los canales KV7.1 se localizan en dominios enriquecidos de lípidos en las membranas celulares. La presencia de canales KV7.5 modula su localización en estos dominios y por tanto su regulación fisiológica. En aquellos tejidos donde ambas isoformas están presentes, la localización de canales en membrana es fuera de las balsas lipídicas. Gracias a la técnica de patch-clamp se determinó que los canales KV7.1/KV7.5 eran canales funcionales. El resultado obtenido de la activación de los canales KV7.1/KV7.5 fueron corrientes fenotípicamente intermedias entre las obtenidas para cada uno de los canales por separado. Además, se demostró que, en presencia de subunidades reguladoras (KCNE1 Y KCNE3), los canales muestran características electrofisiológicas y farmacológicas propias. Retigabine es un fármaco (activador) ampliamente usado en el estudio de los canales KV7. Los canales KV7.1/KV7.5 son susceptibles de regulación por retigabine. Por último, se estudió la implicación de estos canales en la regulación del tono vascular. Se midió la capacidad de relajación de arterias coronarias, pre-constreñidas con bloqueantes de canales KV7. Se determinó que los canales KV7.1/KV7.5 están presentes en dichas arterias e involucrados en la regulación del tono vascular. Por otro lado, se estudió el canal KV7.1, junto con la subunidad reguladora, KCNE1, con la que forma una de las corrientes más importantes de la fase de repolarización del potencial de acción cardíaco (IKs). Se analizaron los efectos de la aplicación aguda y crónica de ácidos grasos poliinsaturados (AGPIs), DHA y AA, en la corriente generada por KV7.1/KCNE1 expresados en células COS-7 mediante la técnica de patch-clamp. La perfusión aguda de DHA y AA aumentó la magnitud de la corriente de los canales KV7.1/KCNE1. DHA, pero no AA, hizo más lenta la cinética de activación de la corriente. Ambos, aceleraron la corriente de cierre de los canales. La aplicación crónica de estos compuestos, no aumentó la magnitud de la corriente. Sin embargo, DHA desplazó la dependencia de voltaje de los canales a valores más electronegativos del potencial de membrana, e hizo más rápida la cinética de activación y la cinética de cierre de los canales. La aplicación crónica de AA ralentizó la cinética de activación y aceleró la cinética de cierre. Además, DHA crónico disminuyó la expresión de KV7.1 pero no de KCNE1, e indujo una redistribución de KV7.1 en la membrana celular. El efecto producido por los ácidos grasos sobre los canales KV7.1/KCNE1, depende tanto de la naturaleza del compuesto, n-3 o n-6 AGPIs, como del modo de administración, agudo o crónico. Los mediadores lipídicos derivados de AGPIs n-6 y n-3, como lipoxinas y resolvinas (cuya producción aumenta tras la ingesta de aspirina), han surgido como nuevos y potentes agentes que regulan la inflamación aguda promoviendo la resolución. Los canales iónicos juegan un papel esencial en la fisiología de los macrófagos. Por ello, se estudió los efectos de estos derivados lipídicos tanto en macrófagos derivados de médula ósea (MDMO) cuya activación se relaciona con los canales KV1.3/KV1.5, como en los canales KV7.1/KCNE1 donde se habían previamente estudiado los efectos de los AGPIs. Las lipoxinas, pero no las resolvinas, revertieron la activación de los macrófagos inducida por el lipopolisacárido (LPS). Sin embargo, la resolvina D1 bloqueó de una manera mucho más potente los canales KV7.1/KCNE1.