Revista internacional de investigación cardiovascular

El papel del estrógeno y el óxido nítrico en la prevención de arritmias cardíacas en el embrión de pez cebra (Danio rerio)

Jonathan Winalski y James Turner

El óxido nítrico (NO) es una molécula mensajera gaseosa que resulta fundamental para regular la contracción de los cardiomiocitos y la vasodilatación de los vasos sanguíneos en el sistema cardiovascular (SVC) de una gran variedad de organismos. El NO se libera catalizando la transformación enzimática de la L-arginina en L-citrulina por la NO sintasa (NOS), que se encuentra en cuatro isoformas distintas en el cuerpo humano. Sin embargo, la isoforma más destacada en el retículo sarcoplásmico (RS) del SVC es el NO neuronal (nNOS o NOS1). Las investigaciones muestran que la NOS1 es fundamental para la contracción y la relajación de los cardiomiocitos. Más específicamente, se cree que la NOS1 protege la regulación de la liberación de calcio (Ca2+) de los cardiomiocitos. Este fenómeno se produce a través de canales y receptores de Ca2+ específicos influenciados por la rianodina, lo que permite que se produzca el acoplamiento de la excitación. Investigaciones anteriores han planteado la hipótesis de que las fugas diastólicas de Ca2+ debidas a canales de rianodina SR anormalmente abiertos aumentan la presencia de arritmias ventriculares. La hipótesis principal que ofrece esta investigación se centra en el mecanismo de acción en el que la privación de nNOS y su regulación ascendente por el estrógeno conduce a arritmias ventriculares en el pez cebra embrionario a través de una vía de S-nitrosilación desregulada. También se determinó que esta vía de S-nitrosilación es independiente de la vía mediada por la guanilil ciclasa soluble (sGC)-GMP, que normalmente es responsable de ejercer los efectos del NO en todo el cuerpo. Además, el objetivo de esta investigación fue identificar un tratamiento de rescate altamente exitoso que restaurara la actividad normal del sistema cardiovascular en los embriones. La opción de tratamiento más exitosa fue el dantroleno, un derivado de la hidantoína cuyo mecanismo de acción gira en torno al cierre de los canales de rianodina. Cuando las poblaciones de peces privados de nNOS se volvieron 100% arrítmicas, el dantroleno resultó ser un paradigma de tratamiento completamente exitoso. Estos datos permiten una mejor comprensión no sólo de todo el CVS en su conjunto, sino que potencialmente dilucidan una mejor comprensión de las arritmias ventriculares.