Estudi de la regeneració miocàrdica en la miocardiopatia alcohòlica i la seva relació amb el dany funcional i estructural miocàrdic, activació d’apoptosi i activitat miostatina

Abstract

Es planteja la següent HIPÒTESI DE TREBALL que:

1. En els pacients amb MCP alcohòlica amb major grau de lesió miocàrdica, existeix un cert grau de regeneració miocàrdica que actua com a mecanisme compensador. 2. La miostatina té un efecte regulador sobre l’apoptosi i la regeneració en la MCP alcohòlica. 3. L’acció de la miostatina es pot veure influenciada de forma directa per l’efecte tòxic de l’alcohol, que n’incrementa la seva activitat. 4. L’alcohol té un efecte propi directe sobre els fenòmens d’apoptosi i regeneració i sobre l’expressió de miostatina al miocardi: actua com a potenciador de l’apoptosi, inhibidor de la regeneració i, a més, regula l’expressió de la miostatina que influeix sobre l’apoptosi i la regeneració. Aquest estudi es du a terme en mostres d’explants miocàrdics humans obtinguts durant el procés de donació d’òrgans per a trasplantament. Amb aquestes mostres es realitza un estudi cas-control els objectius del qual són: 1. Estudi de la presència de regeneració miocàrdica mitjançant: A.- L’estudi immunohistoquímic de l’antigen nulear Ki67. B.- La quantificació de l’activitat telomerasa amplificada per PCR (protocol TERT). 2. Estudi de la presència d’apoptosi miocàrdica mitjançant la tècnica immunohistoquímica TUNEL. 3.- Valoració immunohistoquímica de l’activitat miostatina com a factor regulador de la regeneració miocàrdica. 4.- Correlació dels paràmetres de regeneració miocàrdica amb: 4.1.- Paràmetres de consum d’alcohol: comparació amb un grup d’hipertensos no consumidors d’alcohol i amb un grup de controls sans. 4.2.- Funció ventricular i grau de miocardiopatia dels grups. 4.3.- Presència d’apoptosi miocàrdica. 4.4.- Activitat miocàrdica de miostatina. Els resultats obtinguts en els estudis que conformen la present tesi doctoral, ens permeten extreure les següents CONCLUSIONS: 1) Els individus afectes de miocardiopatia, independentment de la seva etiologia, presenten una major estimulació de la regeneració miocàrdica com a mecanisme compensatori enfront el dany miocàrdic. Aquest fet es reflecteix en un augment significatiu de l’expressió de l’antigen nuclear Ki67 en miocardiòcits de donants afectes de miocardiopatia de divers origen respecte als controls sans. 2) En la nostra experiència, l’expressió de TERT no ha resultat un bon marcador per a estudiar la regeneració miocàrdica, essent indetectable la seva expressió en totes les mostres estudiades en aquest treball. 3) Els individus afectes de cardiopatia, independentment del seu origen, presenten un augment significatiu de l’índex d’apoptosi mesurat per la tècnica TUNEL. 4) El grup d’alcohòlics i el d’hipertensos presenten unes activitats de BAX i BCL-2 superiors a les del grup de controls sans. Quan hi ha cardiopatia estructural aquests valors són encara més elevats, essent els individus amb miocardiopatia alcohòlica els que presenten major activitat dels mecanismes proapoptòtics. 5) Els individus afectes de miocardiopatia alcohòlica presenten un menor increment de l’expressió de Ki67 respecte els altres afectes de cardiopatia. Aquest fet reflecteix que l’alcohol inhibeix, per una altra banda, la proliferació miocàrdica. 6) Els individus afectes de cardiopatia, independentment del seu origen, presenten un increment significatiu de l’expressió de miostatina. Els individus amb miocardiopatia alcohòlica són els que en mostren major expressió. Aquest fet, juntament amb el menor increment de l’expressió de Ki67 que presenten els individus amb miocardiopatia alcohòlica respecte els altres individus afectes de cardiopatia, posa en rellevància que l’alcohol exerceix una sobreregulació de l’activitat de la miostatina. De manera global, es pot concloure que l’alcohol té un efecte diferencial sobre els processos de regeneració, apoptosi i activitat de la miostatina, reflectint així que la fisiopatologia de la miocardiopatia alcohòlica és complexa, multifactorial i amb molta interrelació dels processos esmentats.

Chronic effect of alcohol on the myocardium may induce increase of apoptosis as well as inhibition of myocyte proliferation through increased myostatin activity. We hypothesize that this imbalance would induce a clear loss of total myocyte volume and progressive cardiac dysfunction. We evaluated myocyte proliferation response in the heart of chronic alcoholic donors with telomerase activity (TERT) compared to Ki-67 nuclear expression, the activity of myocyte miostatin and myocardial apoptosis. Heart samples were prospectively obtained from organ donors on life support. We included donors with 1) High lifetime alcohol consumption, 2)Longstanding hypertension , 3) Other causes of CMP (valve, coronary or idiopathic) and 4) Previously healthy donors . Groups 2 and 3 were subdivided according to the presence of CMP. Evaluation comprised parameters of ethanol consumption, left ventricular (LV) function by chest X ray and 2-D echocardiography and histology and immunohistochemical studies. Conclusions:

Toxic myocardial effects of alcohol produce myocyte loss through apoptosis, but also inhibit myocyte proliferation through an up-regulation in myostatin expression. The final result is a net loss in ventricular myocyte mass, and progressive ventricular dysfunction. Inhibition of the myocardial myostatin activity as well as reduction in myocyte apoptosis could be future useful approaches in alcoholic CMP. Heart Ki-67 proliferation activity increases in organ donors with CMP, independently of its origin. Alcoholics presented non-significant lower myocyte proliferation capacity compared to the other groups of CMP. TERT activity was not a useful marker of proliferation in this model. Ki-67 is a better procedure to evaluate proliferation than TERT expression in alcohol–induced heart damage.