Activación de la síntesis de óxido nítrico en las células endoteliales por fosforilación dependiente de Akt

Área de la Ciencia:

• Fisiología cardiovascular fisiología cardiovascular.
• Biología Molecular Biología Molecular
• Enzimología Enzimología.

Sus antecedentes:

• El óxido nítrico endotelial (NO) producido por la NO sintetasa endotelial (eNOS) es vital para la homeostasis cardiovascular, la regulación de la presión arterial, la remodelación vascular y la angiogénesis.
• El estrés de cizallamiento inducido por el flujo sanguíneo es el estímulo fisiológico primario para la producción de NO, pero el mecanismo preciso de activación de eNOS sigue sin estar claro.
• Se sabe que la actividad de eNOS está regulada por la fosforilación, pero las quinasas y vías específicas involucradas no están completamente dilucidadas.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de la vía Akt/PKB en la activación de eNOS.
• Identificar el mecanismo específico por el cual Akt/PKB regula la actividad de eNOS.
• Explorar las implicaciones de este mecanismo regulador para la producción de NO y la función cardiovascular.

Principales métodos:

• Se utilizaron ensayos bioquímicos para estudiar la interacción entre Akt/PKB y eNOS.
• Manipulación genética empleada, incluida la mutagenesis dirigida al sitio del sitio de fosforilación eNOS (Serine 1177).
• Se midió la producción de NO y la actividad de la enzima eNOS en diversas condiciones, incluida la inhibición de la vía fosfatidilinositol-3-OH quinasa/Akt.

Principales resultados:

• Se demostró que la proteína quinasa serina/treonina Akt/PKB media directamente en la activación de eNOS.
• Se demostró que la inhibición de la vía de la fosfatidilinositol-3-OH quinasa/Akt o la mutación del sitio de fosforilación de Akt (Serine 1177) en eNOS atenúa la fosforilación e impide la activación de eNOS.
• Se descubrió que imitar la fosforilación de Serine 1177 mejora la actividad de eNOS y altera su sensibilidad a Ca2+, lo que permite una actividad máxima a concentraciones subfisiológicas de Ca2+.

Conclusiones:

• La fosforilación de eNOS por Akt/PKB es un mecanismo nuevo y crítico para regular la actividad de eNOS.
• Esta fosforilación mediada por Akt representa una vía independiente de Ca2+ para la activación de eNOS.
• Los hallazgos revelan un nuevo mecanismo regulador para la producción de NO con implicaciones potenciales para la comprensión y el tratamiento de las enfermedades cardiovasculares.