Identificació de la funció de les caspases executores en el desenvolupament cardíac, basada en l’estudi de la deleció de les caspases 3 i 7 en els cardiomiòcits

Abstract

Diversos estudis demostren com les caspases són silenciades durant el desenvolupament cardíac, aquest fet indica que la funció que porten a terme les caspases en el cor té importància durant el desenvolupament.En aquest treball hem generat una soca de ratolins amb una deleció cardíacespecífica de les caspases executores 3 i 7 (DKO) per tal d’esbrinar quina és la funció d’aquestes caspases en el desenvolupament del cor. Mentre que la manca global de les caspases 3 i 7 comporta una mort prematura i un desenvolupament cardíac anormal, la seva manca específica en el miocardi no suposa problemes de supervivència i el cor té una morfologia normal, demostrant que el fenotip cardíac que presenta el KO global és un efecte secundari de la manca de les caspases en un altre teixit. Aquest estudi descriu com la manca d’aquestes caspases específicament en el miocardi suposa una disminució en la proliferació, que comporta un inferior nombre de cardiomiòcits, que acaba desenvolupant un cor més petit. A més, els nostres resultats demostren com els cors DKO compensen el dèficit de cardiomiòcits desenvolupant una hipertròfia lleu; el desenvolupament d’aquesta hipertròfia va associat a un canvi en la tendència de l’expressió dels gens de diversos grups funcionals, demostrant un canvi adaptatiu d’aquests cors amb l’edat. El fet desencadenant del problema proliferatiu en els DKO sembla tenir relació amb un augment en la resposta inflamatòria, que podria estar induint l’expressió de gens implicats en la desregulació de la proliferació, com Serpina3.Mitjançant la sobre-expressió de les caspases amb el centre catalític mutat hem demostrat com aquesta funció no-apoptòtica de les caspases és independent de la seva activitat catalítica

Distintos estudios demuestran como las caspasas son silenciadas durante el desarrollo cardíaco, este hecho indica que la función que llevan a cabo las caspasas en el corazón tiene importancia durante el desarrollo.En este trabajo hemos generado una cepa de ratones con una deleción cardíaco-específica de las caspasas ejecutoras 3 y 7 (DKO) con el fin de encontrar cuál es la función de dichas caspasas en el desarrollo del corazón. Mientras que la falta global de las caspasas conlleva una muerte prematura y un desarrollo cardíaco anormal, su manca específica en el miocardio no supone problemas de supervivencia y el corazón tiene una morfología normal, demostrando que el fenotipo cardíaco que presenta el KO global es un efecto secundario de la falta de las caspasas en otro tejido. Este estudio describe como la falta de estas caspasas específicamente en el miocardio supone una disminución en la proliferación, que conlleva un inferior número de cardiomiocitos, que acaba desarrollando un corazón más pequeño. Además, nuestros estudios demuestran como los corazones DKO compensan el déficit de cardiomiocitos desarrollando una hipertrofia leve; el desarrollo de esta hipertrofia va asociado a un cambio en la tendencia de la expresión de los genes de distintos grupos funcionales, demostrando un cambio adaptativo de estos corazones con la edad. El hecho desencadenante del problema proliferativo en los DKO parece tener relación con un aumento en la respuesta inflamatoria, que podría estar induciendo la expresión de genes implicados en la desregulación de la proliferación, como Serpina3. Mediante la sobre-expresión de las caspasas con el centro catalítico mutado hemos demostrado como esta función no-apoptótica de las caspasas es independiente de su actividad catalítica.

Several studies demonstrate that caspases are silenced during cardiac development, this fact indicates that the function that caspases carry out in the heart is important during heart development. In the present work we generated a mice strain with a cardiac-specific deletion of the executioner caspases 3 and 7 (DKO) in order to investigate the function of these caspases during heart development. While the global lack of caspases 3 and 7 causes a premature death and an abnormal cardiac development, their specific lack in the myocardium does not cause survival problems and the heart has a normal morphology, demonstrating that the cardiac phenotype of the global KO is a secondary effect of the lack of caspases in another tissue. This study describes how the lack of caspases specifically in the myocardium supposes a reduction in proliferation, which implies an inferior number of cardiomyocytes, which finally forms a smaller heart. Moreover, our results demonstrate that DKO mice compensate the deficit of cardiomyocytes by developing a mild hypertrophy; the development of this hypertrophy is accompanied by a change in gene expression tendency, showing an adaptive change of these hearts with age. It seems that the proliferative problem in the DKO hearts is related to an increase in the inflammatory response, which could be inducing the expression of genes implicated in the deregulation of proliferation, like Serpina3. By means of the over-expression of non-catalytic caspases we demonstrated that this non-apoptotic function of the caspases is independent of their catalytic activity.