La alteración del flujo sanguíneo produce aterosclerosis

30/05/2014 - E.P.

Este cambio del flujo produce modificaciones epigenéticas del ADN que son las responsables de la aterosclerosis

Patrones de flujo sanguíneo desequilibrados inducen cambios epigenéticos duraderos en los genes en las células que recubren los vasos sanguíneos y estas alteraciones contribuyen a la aterosclerosis, según revelan los autores de un estudio que se ha programado para su publicación en 'Journal of Clincial Investigation'.

Los resultados sugieren por qué los efectos protectores de los patrones normales del flujo sanguíneo, que promueve el ejercicio aeróbico, pueden persistir en el tiempo. Un cambio epigenético en el ADN es una modificación química que altera si los genes cercanos son susceptibles de ser encendidos o apagados, pero no la secuencia misma letra por letra.

La aterosclerosis es la acumulación de grasas y células inflamatorias en las arterias, un proceso que puede conducir a ataques cardiacos y accidentes cerebrovasculares. La curvatura de las arterias y la consiguiente alteración del flujo influyen en dónde se desarrollan las placas ateroscleróticas.

El ingeniero biomédico Hanjoong Jo, profesor de Ingeniería Biomédica en el Instituto de Tecnología de Georgia y la Universidad de Emory, ambas en Estados Unidos, y sus colegas desarrollaron un modelo que les permitió ver los efectos inflamatorios de la alteración del flujo sanguíneo rápidamente.

"Este nuevo estudio muestra que las alteraciones del flujo sanguíneo inducen cambios epigenéticos que conducen a la aterosclerosis --resume Jo--. Se ha sabido durante mucho tiempo que las placas se desarrollan preferentemente en las arterias curvas y ramificadas, pero nuestro laboratorio ha sido capaz de demostrar que el flujo sanguíneo alterado, en realidad, puede desencadenar la aterosclerosis en presencia de factores de riesgo como el colesterol alto".

A pesar de la importancia demostrada de los patrones de flujo de la sangre en la aterosclerosis, se puede bloquear en modelos experimentales con un medicamento que interrumpe el proceso de metilación del ADN, un cambio epigenético que a menudo apaga los genes. El equipo de Jo ha identificado varios genes que se apagan en condiciones de alteración del flujo de una manera que requiere la metilación del ADN, por lo que algunos de estos genes pueden representar nuevos objetivos terapéuticos en la aterosclerosis.

En el modelo experimental de laboratorio de Jo, los investigadores restringieron el flujo de sangre en tres arterias carótidas en un lado, en presencia de una dieta alta en grasa. En un trabajo publicado en 2010 en 'Blood', habían encontrado que uno de los genes inducidos por alteración del flujo sanguíneo es DNMT1, que codifica una enzima metiltransferasa del ADN.

DNMT1 lleva a cabo la metilación del ADN, una modificación epigenética del ADN. Los cambios en la metilación del ADN son importantes para la diferenciación de las células en distintos tejidos, como la sangre, el músculo o el hueso, y para el desarrollo de cáncer.

Los coprimeros autores del artículo sobre este trabajo publicado en 'Journal of Clincial Investigation', los estudiantes de posgrado de Ingeniería Biomédica Jessilyn Dunn y Haiwei Qiu y el doctor Soyeon Kim, y sus colegas encontraron que el tratamiento con 5-aza-2'-desoxicitidina, un fármaco que actualmente se utiliza para tratar la leucemia mieloide aguda, puede evitar la formación de las placas ateroscleróticas en el modelo de ratón.

"Aunque no prevemos usar 5-aza para el tratamiento de la aterosclerosis clínicamente, nuestros resultados revelan posibles dianas terapéuticas", dice Jo. Una implicación más amplia es que mejorar los patrones de flujo sanguíneo, a través del ejercicio aeróbico, por ejemplo, puede dejar una huella duradera en la expresión génica en los vasos sanguíneos, añade.