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Macromolecular Voltage-Gated Na+ Channel Complexes in the Regulation of Normal and Diseased Cardiac Excitability

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Caracterización de los canales Nav en el miocardio

Las arritmias cardíacas son afecciones del ritmo eléctrico del corazón y se asocian a un elevado riesgo de muerte súbita cardiaca. Unos investigadores financiados con fondos europeos estudiaron los canales de sodio regulados por voltaje (Nav) en células cardíacas naturales a fin de encontrar un tratamiento para este trastorno.

Salud

Los canales iónicos del corazón tales como Nav1.5 son reguladores clave del inicio del ritmo cardiaco y de su propagación. Generalmente, las mutaciones genéticas suelen ser hereditarias, como es el caso del síndrome de Brugada, y causan una alteración de los canales iónicos que se traduce en arritmias potencialmente mortales. El proyecto NAVEX se inició con el propósito de identificar los mecanismos celulares y moleculares implicados en la regulación de la excitación eléctrica del miocardio. En él se desarrolló y aplicó una técnica proteómica basada en la espectrometría de masas para el estudio in situ y a escala molecular de los complejos de canales Nav. Para ello, inmunoprecipitaron estos complejos y proteínas reguladoras asociadas de ventrículos cardíacos de ratones adultos. Se identificaron varias proteínas reguladoras de canales Nav novedosas. Entre ellas, se analizaron en profundidad la proteína 2 que interactuaba con Eps15, la proteína 11 asociada a la proteína de unión a oxisterol (ORP-11) y la placoglobina. El canal Nav1.5 precipitó junto con cada una de estas proteínas, lo que confirma su relación con Nav1.5. La inactivación transitoria de ORP11 o placoglobina en cardiomiocitos de ratas no produjo alteraciones en el número de Nav1.5 totales o en su expresión en la superficie celular. Estos resultados indican la necesidad de determinar sus propiedades biofísicas. Se elaboró el primer mapa de fosforilación in situ de los canales Nav1.5 cardíacos, donde se identificaron once lugares de fosforilación de serina/treonina, de los cuales ocho se desconocían previamente. Diez lugares se localizaban en la primera asa conectora intracelular, lo cual indica la importancia de esta región en la expresión y la función del canal Nav1.5. Los análisis bioquímicos de fosfomutantes revelaron dos lugares de fosforilación de serina nuevos implicados en la regulación de la expresión de Nav1.5 en la superficie celular. Los resultados se publicaron en la revista Journal of Proteome Research. Se ha demostrado que el canal Nav1.5 cardiaco es una diana relativamente eficaz para el diseño de fármacos antiarrítmicos. No obstante, estos canales se han caracterizado por primera vez en este proyecto. Las actividades de NAVEX podrían sentar las bases para el desarrollo de pruebas diagnósticas así como tratamientos profilácticos y terapéuticos innovadores. Además, gracias a estos resultados, los miembros del proyecto se encuentran en una posición competitiva para recibir financiación destinada a futuros proyectos de investigación.

Palabras clave

Canal Nav, arritmia cardiaca, Nav1.5, proteómica, inmunoprecipitado, proteína reguladora, ORP11, placoglobina, fosforilación, serina

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