Análisis del efecto de la hiperglucemia embriofetal sobre el desarrollo del miocardio ventricular y expresión de moléculas marcadoras de daño miocárdico Public Deposited
La hiperglucemia durante la gestación puede alterar el desarrollo del corazón fetal, aumentando el riesgo de enfermedades cardiovasculares posnatales. Es importante identificar marcadores tempranos de daño cardíaco fetal inducido por un desarrollo en un ambiente hiperglucémico y dilucidar los mecanismos moleculares subyacentes. Las investigaciones clínicas de adultos diabéticos con disfunción cardíaca y estudios con ratones transgénicos han revelado que la sobreexpresión de TNNI3K puede contribuir al desarrollo de insuficiencia cardíaca, remodelaciones anómalas e hipertrofia ventricular. La función cardíaca óptima también depende de la organización adecuada de los tejidos contráctiles y excitables regulados por uniones intercelulares ocluyentes, adherentes y comunicantes. Las cardiopatías congénitas al ser la principal causa de muerte neonatal en el mundo resultan de gran importancia comprender su posible origen. El objetivo de este trabajo evaluar los cambios en el desarrollo del corazón embrionario y los niveles de expresión de proteínas sarcoméricas (troponina I, desmina y TNNI3K), proteínas de uniones, Glut-1 y Ki-67 en condiciones de hiperglucemia fetal. Se utilizaron embriones de Gallus gallus domesticus en estadio 22HH, se formaron dos grupos: el grupo hiperglucémico (HG) al cuál se le administró sobre la membrana corioalantoidea 400 µl solución de glucosa al 30 mmol/L cada 24 horas durante 10 días. El otro grupo de embriones fue el no tratado (NT), se les administró 400 µl de solución salina fisiológica, en la misma zona cada 24 h durante 10 días (etapa 36HH). Durante el periodo de inducción se midió la glucosa en sangre, el eje coronilla rabadilla y el peso de los embriones, así como el tamaño del corazón, el análisis histopatológico y una estimación de expresión de proteínas sarcoméricas y uniones celulares mediante western blot e inmunufluorescencia por microscopia confocal. Los embriones HG mostraron retrasos en maduración cardiaca y el análisis histopatológico reveló una reducción del espesor de la pared ventricular izquierda y derecha. Los niveles de inmunoexpresión de TNNI3K y troponina I aumentaron (37% y 39%, respectivamente) y la intensidad de fluorescencia de desmina se redujo, así como la proliferación en los embriones HG. La hiperglucemia embriofetal puede desencadenar un aumento en los niveles de expresión de TNNI3K y troponina I, así como una disfunción de las uniones ocluyentes y adherentes, induciendo un desarrollo cardiaco anormal.
Hyperglycemia during gestation can disrupt fetal heart development and increase postnatal cardiovascular disease risk. It is therefore imperative to identify early biomarkers of hyperglycemia during gestation-induced fetal heart damage and elucidate the underlying molecular pathomechanisms. Clinical investigations of diabetic adults with heart dysfunction and transgenic mouse studies have revealed that overexpression or increased expression of TNNI3K, a heart-specific kinase that binds troponin cardiac I, may contribute to abnormal cardiac remodeling, ventricular hypertrophy, and heart failure. Optimal heart function also depends on the precise organization of contractile and excitable tissues conferred by intercellular occlusive, adherent, and communicating junctions. The current study evaluated changes in embryonic heart development and the expression levels of sarcomeric proteins (troponin I, desmin, and TNNI3K), junctional proteins, glucose transporter-1, and Ki-67 under fetal hyperglycemia. Stage 22HH Gallus gallus domesticus embryos were randomly divided into two groups: a hyperglycemia (HG) group, in which individual embryos were injected with 30 mmol/L glucose solution every 24 h for 10 days, and a no-treatment (NT) control group, in which individual embryos were injected with physiological saline every 24 h for 10 days (stage 36HH). Embryonic blood glucose, height, and weight, as well as heart size, were measured periodically during treatment, followed by histopathological analysis and estimation of sarcomeric and junctional protein expression by western blotting and immunostaining. Hyperglycemic embryos demonstrated delayed heart maturation, with histopathological analysis revealing reduced left and right ventricular wall thickness (−39% and −35% vs. NT). Immunoexpression levels of TNNI3K and troponin I increased (by 37% and 39%, respectively), and desmin immunofluorescence reduced (by 23%). Embryo-fetal hyperglycemia may trigger an increase in the expression levels of TNNI3K and troponin I, as well as dysfunction of occlusive and adherent junctions, ultimately inducing abnormal cardiac remodeling.
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