Los plátanos y los aguacates, alimentos ricos en potasio, pueden ayudar a proteger contra la calcificación vascular patógena, también conocida como endurecimiento de las arterias.
Los investigadores de la Universidad de Alabama en Birmingham han demostrado, por primera vez, que la reducción de potasio en la dieta promueve la rigidez aórtica elevada en un modelo de ratón, en comparación con los ratones alimentados con potasio normal. Tal rigidez arterial en humanos es predictiva de enfermedades cardíacas ymuerte por enfermedad cardíaca, y representa un problema de salud importante para la nación en su conjunto.
Los investigadores de la UAB también encontraron que el aumento de los niveles de potasio en la dieta disminuyó la calcificación vascular y la rigidez aórtica. Además, desentrañaron el mecanismo molecular subyacente a los efectos del potasio en la dieta baja o alta.
Tal conocimiento de cómo las células vasculares del músculo liso en las arterias regulan la calcificación vascular enfatiza la necesidad de considerar la ingesta dietética de potasio en la prevención de complicaciones vasculares de la aterosclerosis. También proporciona nuevos objetivos para posibles terapias para prevenir o tratar la calcificación vascular aterosclerótica yrigidez arterial.
Un equipo de la UAB dirigido por Yabing Chen, Ph.D., profesor de patología de la UAB y científico investigador profesional en el Centro Médico VA de Birmingham, exploró este mecanismo de enfermedad vascular de tres maneras: ratones vivos alimentados con dietas que variaban en potasio, ratónsecciones transversales de la arteria estudiadas en medio de cultivo con concentraciones variables de potasio, y células de músculo liso vascular de ratón cultivadas en medio de cultivo.
Trabajando desde ratones vivos hasta eventos moleculares en células en cultivo, los investigadores de la UAB determinaron un vínculo causal entre el potasio dietético reducido y la calcificación vascular en la aterosclerosis, así como descubrieron los mecanismos patogénicos subyacentes.
El trabajo con animales se realizó en el modelo de ratón propenso a la aterosclerosis, los ratones con deficiencia de apoliproteína E, un modelo estándar que es propenso a las enfermedades cardiovasculares cuando se alimenta con una dieta alta en grasas. Uso de niveles bajos, normales o altos de potasio en la dieta- 0.3 por ciento, 0.7 por ciento y 2.1 por ciento peso / peso, respectivamente, el equipo de la UAB descubrió que los ratones alimentados con una dieta baja en potasio tenían un aumento significativo en la calcificación vascular. En contraste, los ratones alimentados con una dieta alta en potasio habían marcadoinhibió la calcificación vascular. Además, los ratones con bajo contenido de potasio aumentaron la rigidez de sus aortas y los ratones con alto contenido de potasio disminuyeron la rigidez, como lo indica el indicador de rigidez arterial llamado velocidad de la onda del pulso, que se mide por ecocardiografía en animales vivos.
Los diferentes niveles de potasio en la dieta se reflejaron en diferentes niveles de potasio en sangre en los tres grupos de ratones.
Cuando los investigadores observaron secciones transversales arteriales en cultivos que estuvieron expuestos a tres concentraciones diferentes de potasio, basándose en los niveles fisiológicos normales de potasio en la sangre, encontraron un efecto directo para el potasio en la calcificación arterial dentro de los anillos arteriales.en niveles bajos de potasio había una calcificación notablemente mejorada, mientras que niveles altos de potasio inhibieron la calcificación aórtica.
"Los hallazgos tienen un potencial traslacional importante", dijo Paul Sanders, MD, profesor de nefrología en el Departamento de Medicina de la UAB y coautor, "ya que demuestran el beneficio de la suplementación adecuada de potasio en la prevención de la calcificación vascular en la aterosclerosis-ratones propensos, y el efecto adverso de la baja ingesta de potasio "
detalles mecanicistas
En el cultivo celular, los bajos niveles de potasio en los medios de cultivo aumentaron notablemente la calcificación de las células vasculares del músculo liso. Investigaciones previas realizadas por varios laboratorios, incluido el grupo de Chen, han demostrado que la calcificación de las células vasculares del músculo liso se asemeja a la diferenciación de las células óseas, lo que conduce atransformación de células del músculo liso en células similares a los huesos.
Entonces, los investigadores de la UAB probaron el efecto del crecimiento de células vasculares del músculo liso en un cultivo de células con bajo contenido de potasio. Descubrieron que las condiciones de bajo contenido de potasio promueven la expresión de varios marcadores genéticos que son características de las células óseas, pero disminuyen la expresión de los vasos vascularesmarcadores de células del músculo liso, lo que sugiere la transformación de las células vasculares del músculo liso en células óseas en condiciones de bajo contenido de potasio.
Mecánicamente, encontraron que el calcio intracelular elevado con bajo contenido de potasio en las células musculares lisas vasculares, a través de un canal de transporte de potasio llamado canal de potasio rectificador interno. Esto fue acompañado por la activación de varios mediadores conocidos, incluyendo la proteína quinasa C y el calcio- proteína de unión al elemento de respuesta de AMPc activada, o CREB.
A su vez, la activación de CREB aumentó la autofagia, el sistema de degradación intracelular, en las células bajas en potasio. Utilizando inhibidores de autofagia, los investigadores demostraron que el bloqueo de autofagia bloqueaba la calcificación. Por lo tanto, la autofagia desempeña un papel importante en la mediación de la calcificación del liso vascularcélulas musculares inducidas por la condición baja en potasio.
Las funciones de la activación de CREB y las señales de autofagia se probaron en la sección transversal de la arteria del ratón y en los modelos de ratón vivo, con niveles bajos, normales o altos de potasio en los medios o la dieta. Los resultados en ambos sistemas respaldaron lapapel vital para el potasio para regular la calcificación vascular a través de la señalización de calcio, CREB y autofagia.
Además de Chen y Sanders, coautores del artículo, "El potasio en la dieta regula la calcificación vascular y la rigidez arterial", publicado en JCI Insight, son Yong Sun, Chang Hyun Byon y Youfeng Yang, Departamento de Patología de la UAB; Wayne E. Bradley, Louis J. Dell'Italia y Anupam Agarwal, Departamento de Medicina de la UAB; y Hui Wu, Departamento de Odontología Pediátrica. Sanders, Agarwal y Chen también son miembros del Departamento de Investigación del Centro Médico de Asuntos de Veteranos de Birmingham.
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Materiales proporcionado por Universidad de Alabama en Birmingham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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