El corazón es el único músculo que se contrae y relaja continuamente durante toda la vida para bombear sangre rica en oxígeno a los órganos del cuerpo. Los investigadores del UT Southwestern Medical Center han identificado una enzima no reconocida previamente que podría optimizar la contracción y conducir a nuevas estrategias paratratar la insuficiencia cardíaca.
Las contracciones del corazón dependen de una enzima motora llamada miosina que tira de los filamentos de actina similares a las fibras del músculo. Esas contracciones mejoran cuando la miosina tiene una molécula de fosfato unida fosforilación, dijo el Dr. Audrey Chang, Profesor Asistente de Fisiología yprimer autor del estudio, publicado en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Una cantidad constante de fosforilación es esencial para la función cardíaca normal. El nivel óptimo de fosforilación se mantiene equilibrando las actividades de las enzimas miosina quinasas que agregan el fosfato y una enzima opuesta que elimina el fosfato. Si la cantidad de fosforilación es demasiado baja,El resultado es la insuficiencia cardíaca, que afecta a unos 5,7 millones de adultos en los Estados Unidos. Además, los modelos animales con una mayor fosforilación de miosina han demostrado un mejor rendimiento cardíaco que resiste el estrés que causa la insuficiencia cardíaca, explicó el autor principal, el Dr. James Stull, profesor deFisiología.
El estudio internacional dirigido por UT Southwestern identifica una nueva miosina quinasa, llamada MLCK4, y proporciona la primera estructura tridimensional para cualquier miembro de la familia MLCK, dijo el Dr. Stull.
Los investigadores encontraron que, en comparación con las miosina quinasas en otros tipos de músculos esqueléticos y lisos, el MLCK4 específico del corazón carece de un segmento regulador conservado que inhiba la actividad de la quinasa, un hallazgo estructural consistente con estudios bioquímicos que indicaron que esta quinasa siempre se activaen.
Además, descubrieron que otra miosina quinasa que se encuentra solo en el músculo cardíaco MLCK3 contiene un segmento regulador modificado que permite que la proteína moduladora del calcio, la calmodulina, mejore la actividad de la proteína. Por lo tanto, ambas enzimas MLCK son únicasEl músculo cardíaco proporciona fosfato a la miosina en los corazones normales para optimizar el rendimiento y prevenir la insuficiencia cardíaca inducida por el estrés, explicó el Dr. Stull.
"La expresión específica del corazón de estas quinasas, y el vínculo entre la baja fosforilación de miosina y la insuficiencia cardíaca, hace que la focalización de estas miosinas quinasas cardíacas sea convincente para mejorar la función cardíaca", dijo.
El Dr. Stull dijo que se están realizando estudios adicionales para comprender las vías de señalización que afinan las actividades de las quinasas con el objetivo de enfocar estas dos quinasas terapéuticamente para mejorar la fosforilación de la miosina en aquellos afectados por insuficiencia cardíaca.
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Materiales proporcionado por UT Southwestern Medical Center . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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