Aplicación de la proteómica al estudio y prevención de las displasias de corazón

23/3/2009        Tweet     Imprimir

En el marco del XXX FIMS World Congress Of Sports Medicine y XXX Congreso Mundial de Medicina del Deporte, el Instituto Tomás Pascual Sanz para la nutrición y la salud organizó la mesa redonda Ejercicio físico para la salud y para la longevidad. Patrones de prescripción. A continuación recogemos la intervención del Dr. Antonio López Farré sobre la aplicación de la proteómica al estudio y prevención de las displasias de corazón.

La displasia arritmogénica del ventrículo derecho (DAVD) es una enfermedad genética cardiaca asociada a la muerte súbita en jóvenes deportistas. Se trata de una enfermedad miocárdica familiar que afecta primariamente al ventrículo derecho y se caracteriza por el reemplazo gradual del miocardio por tejido adiposo y fibroso. La DAVD es actualmente la principal causa de muerte súbita en personas jóvenes sin síntomas previos. También se considera causa de muerte repentina en atletas jóvenes.

La zona del corazón en la que con más frecuencia aparece el tejido fibroadiposo es el triángulo de la displasia delimitado por el infundíbulo, el ápex y la zona subtricuspídea (inflow area). Sin embargo, pequeñas cantidades de grasa pueden estar presentes también en el ventrículo derecho en corazones normales. Por lo tanto, el diagnóstico histológico puede ser difícil en casos dudosos. Si en muestras de biopsia se observa más del tres por ciento de tejido fibroso y más del 40 por ciento de tejido graso consideramos un paciente verdadero.

Clínica

En el 80 por ciento de los pacientes la primera manifestación de la enfermedad es un síncope o la muerte súbita. El diagnóstico de DAVD está basado en la presencia de criterios mayores y menores que abarcan factores estructurales, histológicos, electrocardiográficos, arrítmicos y genéticos. Hay diferentes criterios pero uno de los más característicos es la presencia de ondas épsilon o prolongaciones de complejo QRS en las derivaciones precordiales (V1, V2 y V3). Las ondas épsilon son las ondas de postexcitación ventricular que ocurren después del complejo QRS al principio del segmento de ST. Estas ondas representan la despolarización tardía de algunas partes del ventrículo derecho.

Epidemiología

La prevalencia en el Norte de Italia y Francia es de un paciente cada 2.000-3.000 individuos. En otros países es desconocida pero podría ser mayor. Es más frecuente que aparezca en hombres que en mujeres (2:1).

Se trata de una enfermedad con herencia autosómica dominante con penetrancia variable y en la mayoría de casos incompleta. En pacientes con historia familiar de DAVD el criterio más exacto para identificar los pacientes de riesgo es el análisis genético. Conocemos muchos genes asociados con la DAVD y muchos de ellos codifican proteínas de interacción entre células.

Etiología

Hay diferentes teorías sobre el origen de la enfermedad. Por ejemplo, la teoría apoptótica se basa en la detección de altos niveles de biomarcadores apoptóticos en pacientes con DAVD. Otra es la teoría de la transdiferenciación en la cual las células miocárdicas pueden cambiar de músculo a tejido adiposo. En este caso se pueden encontrar células que expresan biomarcadores como desmina y vimentina.

La teoría infecciosa/inflamatoria mantiene que podría haber una miocarditis previa. Esto es importante porque muchos casos de miocarditis pueden confundirse con DAVD ya que los patrones arrítmicos, las pruebas funcionales y estructurales son muy similares entre ambos grupos.

Enfermedad de Naxos y Síndrome de Carvajal

La forma autosómica recesiva de DAVD o enfermedad de Naxos es un síndrome cardiocutáneo en el que además de encontrar tejido fibroadiposo en el corazón también podemos encontrar en estos pacientes un queratoma difuso palmoplantar y pelo lanudo. Se observa una delección TG en la proteína placoglobina implicada en la estructura del desmosoma, que estabiliza la interacción entre células.

En la forma autosómica dominante o síndrome de Carvajal el tejido fibroadiposo se encuentra en ventrículo izquierdo pero en la enfermedad avanzada encontramos este tejido en el ventrículo derecho. En este caso esta implicada otra proteína de la estructura del desmosoma, la desmoplaquina.

Sin embargo, se ha descrito un caso de un paciente español con displasia arritmogénica y queratoma palmoplantar sin modificaciones genéticas en la placoglobina y la desmoplaquina. Es decir, que pueden existir otros genes y/o mutaciones que apoyan la heterogeneidad genética en este síndrome cardiocutáneo.

Así pues, no es tan simple, podemos definir la patología y el diagnóstico pero no conocemos la etiología con precisión, ni por qué hay resultados variables o qué proteínas están afectadas. Por ello, necesitamos buscar nuevos biomarcadores, nuevas proteínas en sangre. Los biomarcadores que se usan para conocer el pronóstico de las enfermedades cardiovasculares son algunos tipos de troponinas, CKMB, etc. Las técnicas clásicas usan anticuerpos específicos contra esas proteínas. Pero si queremos detectar otras proteínas tenemos que usar otros anticuerpos contra las proteínas. Se trata de un trabajo difícil y especializado. Además, con estas técnicas clásicas sólo podemos detectar la cantidad total de proteínas pero no de isoformas de las diferentes proteínas.

Proteómica y Farmacoproteómica

Ahora disponemos de una nueva tecnología, la proteómica. La proteómica nos ayuda a encontrar cientos de proteínas al mismo tiempo en una simple muestra. En la diapositiva vemos un proteoma de un plasma de un paciente sano. Esta tecnología está basada en propiedades específicas para cada proteína que coordina el peso molecular y punto isoeléctrico de una proteína. Podemos identificar y cuantificar las proteínas y, lo más importante, podemos identificar las isoformas que forman la proteína. Esto es muy importante porque en muchos casos los cambios en las diferentes isoformas modifican la función biológica de las proteínas.

Esta tecnología se usa para conocer señales moleculares, biomarcardores de pronóstico, biomarcadores para seguir los resultados. Y la farmaproteómica sirve para encontrar marcadores específicos que podemos usar para saber el tratamiento específico que se puede dar a un paciente. Todo ello nos puede servir en un futuro para encontrar un tratamiento individual para nuestros pacientes.

La proteómica la usamos por ejemplo para saber los diferentes biomarcadores para el síndrome coronario. Con técnicas de laboratorio observamos que en el plasma de pacientes durante una angina inestable estaban aumentadas las concentraciones de isotipos 1 de Apo-A1. Apo-A1 es un factor protector y creemos que el incremento de estos isotipos en los pacientes con angina inestable podría estar implicada en las manifestaciones clínicas del síndrome coronario agudo.

Proteómica y deporte

Respecto al deporte, estamos desarrollando experimentos que buscan biomarcadores de entrenamiento. Éstos son unos resultados obtenidos en el plasma de jugadores profesionales de fútbol. Por ejemplo hemos visto un aumento en la AAT-5 que fue positivamente correlacionada con el estado anaeróbico del corazón y con su capacidad de producir lactato. Este trabajo se lleva a cabo con el Club Atlético de Madrid y el doctor Villalón es el jefe del servicio médico del club.

Proteómica y DAVD

Nuestro grupo está preparando un estudio del plasma de pacientes DAVD, tenemos 15 pacientes que se comparan con 8 voluntarios sanos. En la diapositiva vemos los proteomas de pacientes y controles, y la relación del número de manchas (spots) y de proteínas en DAVD. También hemos observado que el proteoma del plasma encontramos 4 proteínas de las cuales hemos identificado tres: alpha-fetoproteína, beta-tropomiosina y fibrinógeno. Pero, ¿qué papel juegan? La sobreexpresión de beta-tropomiosina induce alteraciones cardíacas graves. Los corazones de ratones que sobreexpresan beta-tropomiosina mostraron ampliación atrial, fibrosis, e incluso, miocitolisis difusa. Esto puede estar en concordancia con la teoría degenerativa.

La alfa-fetoproteína es una proteína implicada en la apoptosis y podría estar en concordancia con la teoría apoptótica de la DAVD. Y el fibrinógeno, que es indetectable en los sujetos del grupo control , en el plasma de los pacientes DAVD está aumentado y se ha asociado con la inflamación.

La DAVD podría ser el resultado de una miocarditis primaria, siendo la desaparición del miocardio del ventrículo derecho la consecuencia de una lesión inflamatoria necrótica seguida de reparación fibroadiposa y, por tanto, acorde con la teoría de la infección- inflamación.

Hemos buscado más moléculas implicadas en la inflamación como AAT-1 y no hay diferencias entre pacientes y controles. Sin embargo, si miramos el proteoma, la AAT aparece en el mismo nivel en ambos grupos. En el plasma de los pacientes con DAVD el peso molecular de la AAT-1 había cambiado. El significado de esto es que en el plasma de los pacientes la AAT-1 es mayor que en el plasma de los controles y es porque la AAT1 se modificada químicamente. Nadie sabe cuál es la función biológica de la glicación. También hay otra proteína que ha cambiado en el plasma de los pacientes pero no las hemos identificado.

Conclusiones

La DAVD es una patología de diagnóstico muy difícil y de etiología desconocida y la responsable de muchas muertes repentinas en deportistas.

El análisis genético es una prueba muy útil para la identificación de pacientes DAVD en particular en sujetos con historia familiar de DAVD.

A través de la proteómica vemos que hay cambios en las proteínas del plasma asociadas con los mecanismos de destrucción de miocitos y con la inflamación.

La proteómica puede permitirnos que el mito se convierta en realidad entendiendo la etiología de la DAVD y ayudándonos a establecer más fácilmente el diagnóstico.