El mapeo multi-ómico espacio-temporal genera un atlas molecular de la válvula aórtica y revela las redes que impulsan...

Área de la Ciencia:

• Biología cardiovascular
• La medicina molecular
• Biología de sistemas

Sus antecedentes:

• La enfermedad de la válvula aórtica calcificada (CAVD) es una afección cardíaca progresiva sin terapias farmacológicas actuales, que requiere un reemplazo invasivo de la válvula.
• La comprensión de la patología compleja de la CAVD a través de múltiples etapas y capas de tejido es crucial para el desarrollo de diagnósticos y terapias.
• Las características únicas de la matriz celular y extracelular de la válvula aórtica presentan desafíos significativos en el estudio de la CAVD.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos moleculares y las redes reguladoras subyacentes a la progresión de la enfermedad de la válvula aórtica calcifica.
• Para identificar firmas moleculares distintas en diferentes etapas patológicas y capas anatómicas de la válvula aórtica.
• Explorar el potencial de calcificación de las células intersticiales valvulares y sus respuestas proteómicas a los estímulos.

Principales métodos:

• Utilizó enfoques multiómicos que incluyen transcriptómica y proteómica en las válvulas aórticas estenóticas humanas.
• Se emplean imágenes moleculares de infrarrojo cercano y microdisección por captura láser para la segmentación específica de muestras por etapas y capas.
• Se han establecido cultivos celulares específicos para evaluar el potencial de calcificación y los perfiles proteómicos bajo diversos estímulos.
• Construyó redes de interacción molecular para identificar proteínas clave y asociaciones de enfermedades.

Principales resultados:

• Patrones de expresión de genes y proteínas globales diferenciados a través de etapas de CAVD no enfermas, fibróticas y calcificadas.
• Se identificaron perfiles proteomáticos únicos en las microcapas de la válvula aórtica, con proteína ácida fibrillar glial como marcador de las células intersticiales valvulares de la capa esponjosa.
• Se observó un aumento de la activación de las células musculares lisas, la inflamación y las vías de calcificación durante la progresión de la EACV.
• Las células intersticiales valvulares derivadas de la fibrosa mostraron un mayor potencial de calcificación in vitro en comparación con las células ventriculares.
• Las redes de interacción proteína-proteína revelaron vínculos significativos con enfermedades inflamatorias y fibróticas.

Conclusiones:

• Desarrolló una estrategia multiómica espacial y temporalmente resuelta para mapear redes reguladoras moleculares en CAVD.
• Identificó nuevas vías moleculares y comportamientos celulares que impulsan la patogénesis de CAVD.
• Estableció una ontología sistemática de la enfermedad aplicable a los estudios de la omía en las enfermedades cardiovasculares, allanando el camino para nuevas estrategias terapéuticas.