La Empaglifozina, inhibidor del receptor SGTL2 como diana terapéutica en ratas diabéticas Wistar con cardiopatía isquémica, ¿tratamiento con potencial efecto cardioprotector en isquemia aguda?

Abstract

La nueva diana terapéutica para la Diabetes Mellitus tipo 2, Empaglifozina (EMPA), mediante la inhibición del receptor SGLT2, ha demostrado en ensayos clínicos un beneficio a nivel cardiovascular, sin embargo, los mecanismos cardíacos que subyacen a los beneficios clínicos, siguen sin estar claros. ´ El objetivo principal que se plantea con la presente tesis doctoral es investigar la influencia de la EMPA en la progresión del remodelado y función miocárdica tras la isquemia aguda. Además, trataremos de establecer los mecanismos miocárdicos subyacentes, mediante la evaluación de la participación de la enzima Guanosina trifosfato ciclohidrolasa I, GCH1, y la vía Óxido nítrico sintasa, NOS. Como objetivo secundario, trataremos de determinar si el beneficio del fármaco es única o predominantemente a nivel miocárdico por GCH1 y NOS, o si se observa un beneficio multifactorial, como describen estudios publicados, debido a la suma de efectos en distintos niveles, tales como diuresis osmótica, natriuresis o mejoría en función renal. Para ello, ratas Wistar machos fueron aleatorizadas en 8 grupos de tratamiento ( ratas no infartadas y no diabéticas sin EMPA, ratas infartadas no diabéticas sin EMPA, ratas no infartadas y no diabéticas con EMPA, ratas infartadas no diabéticas con EMPA, ratas no infartadas y diabéticas sin EMPA, ratas infartadas diabéticas sin EMPA, ratas no infartadas y diabéticas con EMPA y ratas infartadas y diabéticas con EMPA) y sometidas, según su grupo de tratamiento, a inducción de diabetes mediante una inyección intraperitoneal de Streptozotocina o placebo (tampón citrato), infarto de miocardio mediante ligadura permanente de la arteria coronaria anterior descendente izquierda o cirugía simulada y administración de EMPA, fármaco a estudio, o placebo (tampón fosfato salino). Todas las ratas se sometieron, en jaulas metabólicas, a mediciones de 24 horas de ingesta de alimentos, agua, y recolección de orina, extracción de sangre y orina para la determinación de glucosa, sodio, potasio y creatinina, examen ecocardiográfico 24 horas y 4 semanas después de la inducción de infarto de miocardio y, tras cuatro semanas de infarto, los animales fueron sacrificados para realizar el estudio histológico, evaluar el tamaño del infarto y la extensión de la fibrosis, y estudios moleculares de células biológicas con cardiomiocitos adultos aislados de ratones C57BL6/J39, para determinar si el efecto cardioprotector relacionado a la terapia EMPA pudiera ser debido a una regulación positiva de GCH1 y la vía NOS. En relación a la hipótesis principal de este estudio, podemos concluir que la inhibición del receptor SGLT2 con EMPA proporciona un mecanismo terapéutico para proteger la progresión del remodelado y función miocárdica tras la isquemia aguda y sus posibles mecanismos miocárdicos subyacentes, muestra la participación de GCH1 y la vía NOS como contribuyentes principales en este beneficio. Nuestros resultados demuestran que la regulación positiva de cGCH1 inducida por EMPA aumenta los niveles de BH4, activa tanto la enzima eNOS como la enzima nNOS y mejora la actividad de iNOS, lo que lleva a un aumento de los niveles de ON cardíaco disponibles, así como a una disminución en los niveles de O2- y nitrotirosina. Juntos, estos efectos conducen a una mejora en el remodelado miocárdico que sí puede justificar los beneficios en datos de insuficiencia cardíaca, y muerte de causa cardiovascular, siendo la participación de otros, como el control glucémico, glucosuria, natriuresis y pérdida ponderal, insuficientes para justificar por sí mismos un beneficio cardiovascular, pero posiblemente coadyuvantes en este efecto.

La nueva diana terapéutica para la Diabetes Mellitus tipo 2, Empaglifozina (EMPA), mediante la inhibición del receptor SGLT2, ha demostrado en ensayos clínicos un beneficio a nivel cardiovascular, sin embargo, los mecanismos cardíacos que subyacen a los beneficios clínicos, siguen sin estar claros. ´ El objetivo principal que se plantea con la presente tesis doctoral es investigar la influencia de la EMPA en la progresión del remodelado y función miocárdica tras la isquemia aguda. Además, trataremos de establecer los mecanismos miocárdicos subyacentes, mediante la evaluación de la participación de la enzima Guanosina trifosfato ciclohidrolasa I, GCH1, y la vía Óxido nítrico sintasa, NOS. Como objetivo secundario, trataremos de determinar si el beneficio del fármaco es única o predominantemente a nivel miocárdico por GCH1 y NOS, o si se observa un beneficio multifactorial, como describen estudios publicados, debido a la suma de efectos en distintos niveles, tales como diuresis osmótica, natriuresis o mejoría en función renal. Para ello, ratas Wistar machos fueron aleatorizadas en 8 grupos de tratamiento ( ratas no infartadas y no diabéticas sin EMPA, ratas infartadas no diabéticas sin EMPA, ratas no infartadas y no diabéticas con EMPA, ratas infartadas no diabéticas con EMPA, ratas no infartadas y diabéticas sin EMPA, ratas infartadas diabéticas sin EMPA, ratas no infartadas y diabéticas con EMPA y ratas infartadas y diabéticas con EMPA) y sometidas, según su grupo de tratamiento, a inducción de diabetes mediante una inyección intraperitoneal de Streptozotocina o placebo (tampón citrato), infarto de miocardio mediante ligadura permanente de la arteria coronaria anterior descendente izquierda o cirugía simulada y administración de EMPA, fármaco a estudio, o placebo (tampón fosfato salino). Todas las ratas se sometieron, en jaulas metabólicas, a mediciones de 24 horas de ingesta de alimentos, agua, y recolección de orina, extracción de sangre y orina para la determinación de glucosa, sodio, potasio y creatinina, examen ecocardiográfico 24 horas y 4 semanas después de la inducción de infarto de miocardio y, tras cuatro semanas de infarto, los animales fueron sacrificados para realizar el estudio histológico, evaluar el tamaño del infarto y la extensión de la fibrosis, y estudios moleculares de células biológicas con cardiomiocitos adultos aislados de ratones C57BL6/J39, para determinar si el efecto cardioprotector relacionado a la terapia EMPA pudiera ser debido a una regulación positiva de GCH1 y la vía NOS. En relación a la hipótesis principal de este estudio, podemos concluir que la inhibición del receptor SGLT2 con EMPA proporciona un mecanismo terapéutico para proteger la progresión del remodelado y función miocárdica tras la isquemia aguda y sus posibles mecanismos miocárdicos subyacentes, muestra la participación de GCH1 y la vía NOS como contribuyentes principales en este beneficio. Nuestros resultados demuestran que la regulación positiva de cGCH1 inducida por EMPA aumenta los niveles de BH4, activa tanto la enzima eNOS como la enzima nNOS y mejora la actividad de iNOS, lo que lleva a un aumento de los niveles de ON cardíaco disponibles, así como a una disminución en los niveles de O2- y nitrotirosina. Juntos, estos efectos conducen a una mejora en el remodelado miocárdico que sí puede justificar los beneficios en datos de insuficiencia cardíaca, y muerte de causa cardiovascular, siendo la participación de otros, como el control glucémico, glucosuria, natriuresis y pérdida ponderal, insuficientes para justificar por sí mismos un beneficio cardiovascular, pero posiblemente coadyuvantes en este efecto.