Evaluación del rol de la quinasa II dependiente de Ca2+ y calmodulina (CaMKII) en el proceso de plegamiento del tubo cardíaco

Abstract

El plegamiento del tubo cardíaco es un evento crucial en el desarrollo embrionario de los vertebrados, ya que asegura la formación adecuada del corazón, un órgano vital para la supervivencia. Cualquier alteración en este proceso puede resultar en malformaciones cardíacas, lo que convierte su estudio en un área de interés para la biomedicina. En este contexto, la quinasa II dependiente de calcio y calmodulina (CaMKII) es un regulador clave de la señalización intracelular del calcio, siendo esta última importante para la morfogénesis y la función cardíaca. Mi investigación se enfoca en evaluar el rol de CaMKII durante el plegamiento del tubo cardíaco utilizando el pez cebra (Danio rerio) como organismo modelo. El pez cebra es ampliamente reconocido en la investigación biomédica por su rápida tasa de desarrollo embrionario, transparencia de los embriones, y similitud genética con humanos, lo que lo convierte en una herramienta ideal para estudiar procesos como la formación del corazón. En este trabajo se evaluaron los niveles de expresión de las isoformas de CaMKII en los corazones embrionarios y se estableció un protocolo de inhibición farmacológica de CaMKII en embriones de pez cebra durante el plegamiento del tubo cardíaco. Del análisis de expresión observamos un aumento significativo en los transcritos que codifican para CaMKII mostrando además un patrón diferencial durante el plegamiento del tubo cardíaco, respaldando su rol en el desarrollo del corazón. De los ensayos de inhibición de CaMKII mediante KN-93, observamos luego del tratamiento, defectos morfológicos cardíacos reproducibles, evidenciados por una disminución significativa del grado de solapamiento atrioventricular. Identificamos además, una ventana temprana de sensibilidad a la privación de calcio y demostramos que la potencia del inhibidor depende de la concentración de calcio del medio de crecimiento. El uso del análogo inactivo KN-92 confirmó la especificidad del efecto observado. Complementariamente, observamos que la inhibición preventiva de CaMKII alivia la anormalidad en el plegamiento del tubo cardíaco que ocurre frente a la exposición de embriones a condiciones oxidantes, sugiriendo que CaMKII actúa como un integrador de señales de calcio y estrés oxidativo durante la morfogénesis cardíaca.