Diferentes trabajos publicados recientemente indican que la inflamación desempeña un papel importante en la hipertrofia y la insuficiencia cardíacas. Se ha descrito que los receptores activados por proliferadores peroxisómicos (PPAR) son capaces de atenuar las vías de señalización inflamatorias y, como consecuencia, pueden interferir en la remodelación cardíaca. De acuerdo con ello, los objetivos del presente estudio fueron explorar la relación entre la hipertrofia de los cardiomiocitos y la inflamación, e investigar si PPARα y PPARδ son capaces de inhibir la activación del factor nuclear kappa B (NF-κB) y, como consecuencia, la respuesta de crecimiento hipertrófico en los cardiomiocitos neonatales de rata (NCM). Los valores de ácido ribonucleico mensajero para distintos marcadores de hipertrofia cardíaca e inflamación se incrementaron después del tratamiento con el factor prohipertrófico fenilefrina (PE) o la quimiocina factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α). La inducción de genes inflamatorios era rápida (durante las 2h siguientes a la estimulación) y transitoria, mientras que la inducción de genes marcadores de hipertrofia era más gradual (con un pico a las 24-48h). Ambas vías parecían converger en NF-κB, dado que tanto PE como TNF-α incrementaban la actividad de unión de NF-κB determinada mediante ensayo de movilidad electroforética. La activación transcripcional de la construcción NF-κB/reporter inducida por p65 fue suprimida de forma significativa al cotransfectar transitoriamente con PPARα o PPARδ en presencia de sus ligandos respectivos. Finalmente, la sobreexpresión mediante adenovirus de PPARα y PPARδ atenuó de manera importante el incremento del tamaño celular y la expresión de genes marcadores de la hipertrofia en CNM estimulados con PE. En conjunto, estos datos revelan una relación muy próxima entre las vías de señalización inflamatoria e hipertrófica en el cardiomiocito. Asimismo, se ha demostrado que ambos PPAR, PPARα y PPARδ, son capaces de mitigar la hipertrofia del cardiomiocito in vitro mediante la inhibición de la activación de NF-κB.
COMENTARIOLos receptores activados por proliferadores peroxisómicos (PPAR) son factores de transcripción nuclear que controlan una gran variedad de procesos celulares relacionados con el metabolismo de los lípidos y de la glucosa, la proliferación y la diferenciación celular o la inflamación. Los PPAR requieren la heterodimerización con otro receptor nuclear, el receptor de retinoides X (RXR), para ser transcripcionalmente activos. La unión de un ligando al complejo PPAR-RXR modifica su conformación estructural, lo que favorece la unión de proteínas coactivadoras. Este complejo multimérico puede entonces unirse a la región promotora del gen diana, que contiene un elemento de respuesta a PPAR (PPRE), e inducir en consecuencia la transcripción de este gen. Hay 3 subtipos de PPAR, PPARα, PPARγ y PPARδ, si bien sólo las isoformas α y δ se expresan de manera importante en el corazón, donde probablemente llevan a cabo funciones parcialmente solapadas. Se ha indicado que PPARα y, sobre todo, PPARδ son las isoformas predominantes en este tejido, y que podrían tener un papel terapéutico potencial durante la hipertrofia cardíaca. Esto es así porque se ha descrito que, durante la hipertrofia, el desplazamiento que se produce en el uso de sustratos desde los ácidos grasos hacia la glucosa se asocia con una desactivación de PPAR. De hecho, se considera PPARδ el principal inductor de la utilización y la oxidación de ácidos grasos en corazón. El trabajo de Smeets et al se ha centrado principalmente en el análisis de la actividad del factor de transcripción nuclear pro-inflamatorio NF-κB en cardiomiocitos neonatales de rata, a los cuáles se ha inducido PPARα o PPARδ, y en presencia de los estímulos prohipertróficos fenilefrina (PE) o factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α). En el trabajo se demuestra que la activación de PPARα y PPARδ es capaz de inhibir la actividad de NF-κB y el crecimiento hipertrófico en presencia de PE o TNF-α. Resulta interesante observar también que el incremento del tamaño celular y la expresión de genes marcadores de la hipertrofia se suprimen significativamente al cotransfectar transitoriamente con PPARα o PPARδ en presencia de sus respectivos ligandos. NF-κB destaca entre las vías de señalización implicadas en el crecimiento hipertrófico del miocardio y, ya en estudios anteriores, se había demostrado la existencia de una relación muy cercana entre los PPAR y NF-κB. Por ejemplo, la inducción de hipertrofia con PE o lipopolisacáridos (LPS) en cardiomiocitos neonatales de rata y células H9c2, respectivamente, conlleva la activación de la expresión de los genes diana de NK-κB, hecho que se reprime en presencia de agonistas específicos de PPARδ1,2. En estos modelos se demostró, además, que la inhibición de la actividad de NF-κB se producía por interacción física entre la subunidad p65 de NF-κB, que contiene el potente dominio de activación transcripcional, y PPARδ3. Este mecanismo de control transcripcional, llevado a cabo por los PPAR, se conoce como transrepresión. También se ha indicado que la unión entre p65 y PPARδ podría ser la causa de la disminución en la expresión de los genes diana de PPAR observada en el modelo in vivo de hipertrofia cardíaca inducida por constricción de la arteria aorta en rata. Aunque Smeets et al demuestran que el aumento de PPARα o PPARδ en presencia de sus ligandos respectivos es capaz de inhibir la actividad NF-κB, no investigan el mecanismo potencial subyacente. Por ello, podría resultar interesante demostrar si la inhibición de la actividad NF-κB que se observa al sobreexpresar PPARα o PPARδ por separado, y en ausencia de ligandos activadores, se produce por transrepresión. En caso contrario, podrían utilizarse, por ejemplo, agonistas de RXR (ácido 9-cis-retinoico o ligandos sintéticos, como LG1069 y LG100268) para elucidar si se requiere de la heterodimerización con RXR para llevar a cabo esta función inhibidora. Por otro lado, en hepatocitos HepG2, se ha demostrado que GW501516 interfiere con la reacción inflamatoria de fase aguda inducida con interleucina 6, mediante la inhibición de la actividad transcripcional de STAT3, lo cual indica otro posible mecanismo de acción, al menos para los agonistas de PPARδ4.
En células no estimuladas, NF-κB se encuentra unido a IκB en el citoplasma, donde es inactivo, pero en presencia de un estímulo (p. ej., TNF-α), IκB es fosforilada por la IκB cinasa (IKK) y se convierte en sustrato para la degradación proteosomal, liberando NF-κB, que podrá translocar al núcleo donde se unirá a secuencias específicas en los promotores de sus genes diana. La activación de PPARδ en cardiomiocitos neonatales mediante el agonista GW0742 o por sobreexpresión con adenovirus regula de forma negativa la producción de TNF-α inducida por LPS5. En concreto, el LPS provoca la degradación del inhibidor de NF-κB, IκB, hecho que es revertido con GW07425. No obstante, otro estudio parecido había demostrado que L165041, otro ligando de PPARδ, no modificaba los valores de IκB en células H9c2 tratadas con LPS5. Por otro lado, los PPAR activan el consumo de ácidos grasos en músculo esquelético y corazón, y como consecuencia limitan la síntesis y la acumulación de triglicéridos y metabolitos derivados, como por ejemplo el diacilglicerol y las ceramidas6. Dado que la proteína cinasa C –que se encuentra activada en pacientes con valores plasmáticos elevados de ácidos grasos y que puede activarse mediante diacilglicerol– es capaz por sí misma de activar NF-κB a través de la fosforilación de IKK7, el incremento de la actividad PPAR podría resultar en una activación menor de NF-κB. En consecuencia, también podría resultar interesante investigar los valores de IκB o de IKK en cardiomiocitos neonatales inducidos con PE o TNF-α y con la actividad PPARα o PPARδ inducida.
En conjunto, estos datos revelan una relación muy próxima entre las vías de señalización inflamatoria e hipertrófica en el cardiomiocito, y demuestran que tanto PPARα como PPARδ son capaces de mitigar la hipertrofia del cardiomiocito in vitro mediante la inhibición de la activación de NF-κB. No obstante, debe tenerse en cuenta que este estudio se ha centrado exclusivamente en un modelo experimental, el de los cardiomiocitos neonatales de rata, que, aunque ampliamente utilizado y aceptado para el estudio de la hipertrofia cardíaca, tiene ciertas limitaciones. Así, es ampliamente conocido que algunos de las factores de transcripción implicados en el metabolismo y la inflamación, como por ejemplo los PPAR, se expresan en menor cantidad en células humanas que en roedores, donde, además, estos PPAR regulan la expresión génica de manera diferente8. Por otro lado, se ha descrito que el incremento de PPARδ en queratinocitos mediante agonistas comporta una estimulación de la actividad NF-κB en respuesta a TNF-α, al contrario que en cardiomiocitos9. Esto indica que también podrían haber mecanismos diferentes según el tejido, lo cual dificulta la potencial aplicación in vivo de estos agonistas.