Publicat importants resultats sobre un mecanisme molecular que causa un tipus d'arítmia cardíaca greu

Les malalties cardiovasculars són una de les principals causes de mortalitat a escala mundial, sent responsables d'uns 18 milions de morts cada any. A Espanya, i a Catalunya, representen gairebé un terç de les morts. Unes malalties que també causen una important disminució de la qualitat de vida. Ara, un equip internacional d'investigadors, liderat pel professor SR Wayne Chen de la Universitat de Calgary (Canadà), i format pel grup de ritme cardíac i contracció de l'Institut d'Investigacions Biomèdiques de Barcelona (IIBB-CSIC) i de l'Institut d’Investigació de l'Hospital de la Santa Creu i Sant Pau (IIB Sant Pau), i els grups de recerca en Biologia Computacional i Sistemes Complexos (BIOCOM-SC) i d'Anàlisi i Control del Ritme Cardíac (ANCORA) de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), han identificat un dels mecanismes moleculars responsable dels alternans cardíacs, una alteració del ritme cardíac que facilita la inducció de la fibril·lació ventricular, una arítmia potencialment letal.

El grup BIOCOM-SC de la UPC porta ja temps utilitzant models computacionals per estudiar l'origen dels alternans cardíacs. Gràcies a diferents col·laboracions multidisciplinàries, ha aconseguit desenvolupar tècniques computacionals que permeten estudiar diferents escenaris fisiològics que expliquen el seu origen. El professor SR Wayne Chen de la Universitat de Calgary, i un dels majors experts en el receptor de rianodina, va proposar que aquesta alteració en la funció del receptor podria deure’s a la seva unió a una altra proteïna (la calmodulina o CaM), que regula la seva funció. Per confirmar-ho, el professor Chen va dissenyar un experiment, amb l'ajuda de l'investigador Hove-Madsen: canviar la funció de la CaM introduint en ratolins adenovirus modificats per a produir, bé la proteïna en el seu estat normal, bé mutacions de la proteïna que feien augmentar o disminuir la seva funció, observant si això disminuïa o augmentava la propensió a desenvolupar alternans.

Experimentalment, però, no és possible observar què succeeix amb el RYR, de manera que sempre hi ha la possibilitat que la CaM estigui afectant un altre mecanisme regulador, i que hi hagi una explicació alternativa per a aquest efecte. Per confirmar si és l'efecte de la CaM al RYR el responsable d'aquest canvi, els investigadors del grup de recerca BIOCOM-SC han utilitzat un model computacional que descriu en detall la interacció entre la CaM i el RYR i el seu efecte en la dinàmica cardíaca. Els resultats del model matemàtic concorden perfectament amb el que s'observa experimentalment.

Per mes detall sobre la recerca feta veure la noticia publicada per la UPC o el article cientific:

Ca2+-CaM Dependent Inactivation of RyR2 Underlies Ca2+ Alternans in Intact Heart'. Circulation Research. 2021  Volume 128, Issue 4: e63–e83, originally published December 30, 2020