Polimorfismos y perfiles de expresión de microRNAs en el diagnóstico y predicción de la evolución de la calcificación cardiovascular y la enfermedad renal crónica

Abstract

En una población envejecida como es la de los países desarrollados, la enfermedad renal crónica (ERC) supone un importante problema de salud pública, llegando a tener algún grado de disminución en la función renal hasta el 10% de la población adulta de España. La pérdida de función de los riñones afecta a otros sistemas de órganos, favoreciendo el depósito de calcio en el aparato cardiovascular. La calcificación de las arterias y las válvulas cardiacas no se produce por un simple depósito de mineral, interviniendo numerosos mecanismos que, aunque tengan peculiaridades en ambas, convergen en procesos de transdiferenciación del tipo celular característico del tejido a células similares a osteoblastos. A pesar del grave impacto que el descenso en la capacidad excretora tiene sobre la salud, más de la mitad de los pacientes con ERC en fase terminal mueren por causas cardiovasculares, falleciendo por este mismo motivo individuos aún en estadios tempranos. Debido a esto, el estudio de la calcificación cardiovascular a nivel celular y molecular es esencial para tratar de prevenirla, pues actualmente no existe ninguna terapia capaz de revertir o frenar su avance, ni tampoco una forma temprana de detección o evaluación de la susceptibilidad de los individuos en riesgo de desarrollar calcificaciones. Con el objetivo de buscar biomarcadores no invasivos, se analizaron microRNAs circulantes en pacientes con distintos estadios de ERC mediante técnicas de secuenciación masiva. Esto no dio resultados óptimos aunque confirmó que algunos de los microRNAs más expresados en la circulación proceden de las células sanguíneas. Otra aproximación fue seleccionar microRNAs candidatos por su participación en procesos fibróticos y de diferenciación osteoblástica. Así se observaron niveles alterados de miR-29b y miR-30c en el suero de un modelo animal de insuficiencia renal crónica. Seguidamente, se comprobó que tanto miR-29b como miR-30c ven sus niveles alterados en cultivos in vitro de células de músculo liso vascular sometidas a un estímulo calcificante consistente en concentraciones elevadas de calcio y fosfato. Además, la adición del compuesto análogo de la mitramicina EC-8042 a estos cultivos fue capaz de prevenir el cambio fenotípico inducido por las condiciones calcificantes, probablemente a través de la regulación de los niveles de expresión de miR-29b y miR-30c, sin afectar a la formación de depósitos minerales sobre las células. Por otro lado, se estudiaron diversos mecanismos moleculares implicados en la calcificación de la válvula aórtica, cuya extensión se cuantificó mediante el uso de variables propias de histomorfometría ósea derivadas de microtomografía computarizada. Así se corroboró que estas medidas se correlacionan con los cambios producidos en el tejido valvular de pacientes sometidos a reemplazo quirúrgico. Gracias a ello se pudo determinar que, al igual que se ha descrito para la calcificación de la túnica íntima arterial, la producción de exosomas por parte de los macrófagos podría estar dirigiendo el proceso. También se observó que los pacientes con válvula calcificada tienen una mayor cantidad de este tipo de vesículas en la circulación que pacientes con válvula sin calcio. Por último, se pudo determinar que dos polimorfismos del gen MMP1, que codifica la metaloproteasa de matriz extracelular 1, se asocian con la extensión de la calcificación en los velos de la válvula aórtica. Se estudió también este tipo de asociación para sendos polimorfismos hallados en estudios genéticos a gran escala en el contexto de la calcificación valvular, relacionados con los genes LPA, que codifica la lipoproteína aterogénica lipoproteína(a), y PALMD, que codifica una proteína de función aún desconocida. Aunque ninguno de los dos se asoció con la extensión de la calcificación en la válvula aórtica, el polimorfismo de LPA lo hizo con la calcificación arterial en pacientes con ERC. Como conclusión, microRNAs circulantes y polimorfismos de LPA y MMP1 podrían servir como biomarcadores o predictores de la susceptibilidad de calcificación de arterias y válvulas. Los exosomas implicados en su fisiopatología podrían también predecir calcificación en la válvula una vez que son liberados a la circulación. Por otra parte, el compuesto EC-8042 es, asimismo, un buen candidato para desarrollar una terapia dirigida a prevenir la calcificación vascular al ser capaz de modular los niveles de microRNAs alterados durante la ERC.