Las células endoteliales capilares de la piel forman una red de actividad de Ca2+ conservada en el espacio-tiempo

Área de la Ciencia:

• Biología vascular
• Fisiología celular
• La biofísica

Sus antecedentes:

• La señalización de calcio (Ca2+) regula las funciones de las células endoteliales (CE) como el control del flujo sanguíneo, la mecanotransducción y la integridad de la barrera.
• La comprensión de la organización espacio-temporal de la actividad de Ca2+ en el plexo vascular está limitada por desafíos técnicos en modelos de mamíferos vivos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y utilizar una técnica de imagen avanzada para resolver la actividad de Ca2+ a resolución de una sola célula dentro de la vasculatura de la piel de ratones vivos.
• Investigar la dinámica espacio-temporal de la señalización de Ca2+ en EC durante la homeostasis y la remodelación vascular.
• Para identificar los reguladores moleculares, específicamente Connexin 43 (Cx43), de la actividad de la red de Ca2+.

Principales métodos:

• Imagen multifotónica de la actividad de Ca2+ en el plexo capilar de la piel de ratones adultos vivos.
• Seguimiento longitudinal de eventos de Ca2+ en ECs individuales durante días o semanas.
• Eliminación condicional de Connexin 43 (Cx43) en EC para evaluar su papel en la señalización de Ca2+.
• Inhibición farmacológica de los canales de Ca2+ de tipo L.

Principales resultados:

• Se observó una heterogeneidad significativa en la actividad de Ca2+ entre las EC cutáneas, con más de la mitad mostrando actividad en minutos.
• Se demostró que las EC individuales mantienen sus patrones de actividad de Ca2+ durante períodos prolongados (días a semanas).
• Identificó Connexin 43 (Cx43) como crítico para mantener la dinámica de la red Ca2+; su ausencia condujo a una actividad sostenida y una dinámica de red alterada.
• Se demostró que la inhibición de los canales de Ca2+ de tensión de tipo L podría restaurar la actividad fisiológica de Ca2+ después de la deleción de Cx43 pero no afectó la señalización homeostática.

Conclusiones:

• Un subconjunto de EC orquesta la señalización de Ca2+ en todo el tejido durante largas escalas de tiempo, mantenida por la comunicación mediada por Cx43.
• Los canales Cx43 y Ca2+ de tipo L son reguladores clave de la dinámica de la red de EC Ca2+, particularmente durante la remodelación vascular.
• El estudio proporciona nuevos conocimientos sobre el control espacio-temporal de la señalización de Ca2+ en el sistema vascular, allanando el camino para comprender la reparación y el desarrollo vascular.