La calcificación cardiovascular (CCV) afecta a arterias y válvulas comprometiendo su normal funcionamiento y aumentando el riesgo de sufrir accidentes cardiovasculares y de desarrollar hipertrofia cardíaca e insuficiencia cardiaca, entre otros. Actualmente no existen tratamientos eficaces que prevengan o reduzcan la CCV. Nuestro grupo había descrito la sobreexpresión del receptor nuclear NOR-1 en lesiones ateroscleróticas humanas y su inducción en células endoteliales y células musculares lisas vasculares (CMLVs) por estímulos que promueven disfunción endotelial y potencian la migración y proliferación de ambos tipos celulares. La Lisil Oxidasa (LOX) es una enzima que cataliza el entrecruzamiento de las fibras de colágeno y elastina en el proceso de maduración de la matriz extracelular (MEX). Nuestro grupo había caracterizado la implicación de LOX en la disfunción endotelial y el remodelado vascular, y cómo la actividad LOX contribuye al estrés oxidativo y a la rigidez vascular. En el presente trabajo hemos profundizado en el estudio de los mecanismos celulares y moleculares por los que NOR-1 y LOX participan en la CCV. Detectamos aumento de los niveles de expresión de NOR-1 tanto en válvulas aórticas como en lesiones ateroscleróticas humanas calcificadas, en las que colocalizó con marcadores de calcificación como RUNX2 (Runt-related transcription factor 2) y osteopontina (OPN). La expresión endógena de NOR-1 aumentó al incubar células instersticiales de válvula aórtica (VICs) o CMLVs humanas con un medio con alto contenido en fosfato que indujo calcificación. La sobreexpresión de NOR-1 en VICs expuestas a éste medio limitó la inducción de los marcadores de diferenciación osteoblástica/calcificación y la mineralización de la MEX. Además, al exponer a medio osteogénico CMLVs o anillos aórticos de ratones que sobreexpresan NOR-1 en las CMLVs (TgNOR-1CMLV) la expresión de los marcadores de calcificación y la mineralización de la MEX fue menor que en células o anillos aórticos de animales control. Finalmente, al inducir hiperlipidemia y aterosclerosis experimental (mediante la administración de AAV-PCSK9D374Y y dieta aterogénica) observamos que la transgénesis de NOR-1 disminuye el desarrollo de aterosclerosis a nivel de la aorta y la calcificación de las lesiones ateroscleróticas.

Las lesiones ateroscleróticas de animales TgNOR-1CMLV eran de menor tamaño y tenían menor infiltrado inflamatorio; además, estaban menos calcificadas y presentaban menor expresión de marcadores osteogénicos, menor grado de entrecruzamiento del colágeno y menor contenido de glucosaminoglucanos que las de los animales control. Por lo tanto, NOR-1 reduce la calcificación de células en cultivo y la calcificación de la íntima asociada a la aterosclerosis. En relación al impacto de LOX en la CCV, observamos una mayor expresión de esta enzima tanto en válvulas aórticas calcificadas como en placas ateroscleróticas humanas en las que colocalizaba con RUNX2. Al inducir la calcificación de VICs con un medio rico en fosfato observamos un aumento de la secreción de la LOX que promovió la maduración de la MEX y su mineralización de forma dependiente de su actividad catalítica. Al inducir aterosclerosis mediante la administración de AAV-PCSK9D374Y y dieta aterogénica, los ratones que sobreexpresan LOX en las CMLVs de la pared vascular (TgLOXCMLV) presentaron mayor desarrollo de aterosclerosis en la aorta y mayor calcificación de las lesiones. Las lesiones ateroscleróticas de ratones TgLOXCMLV tenían más infiltrado inflamatorio y una cubierta fibrosa más rica en CMLVs y más engrosada. El análisis de la calcificación evidenció que las placas de ratones TgLOXCMLV estaban más calcificadas y presentaban mayor expresión de marcadores osteogénicos, mayor grado de entrecruzamiento de colágeno y mayor contenido de glucosaminoglucanos que las de los animales control. Por lo tanto, nuestro estudio proporciona evidencias tanto in vitro como in vivo del papel clave de la LOX en la CCV.

Trabajo presentado para lograr el título de Doctor por la Universidad de Barcelona, Facultad de Farmacia y Ciencias de la Alimentación, Programa de Doctorado en Biomedicina.--Calificación: Sobresaliente cum laude