MicroARN-23a Reduce la Apoptosis Celular y la Producción de Citoquinas Inflamatorias Inducidas por Lipopolisacárido a través de la Interacción Quinasa 1 Asociada a Rho/Sirtuina-1/Factor Nuclear Kappa B
La sepsis es una condición potencialmente mortal caracterizada por disfunción orgánica debido a respuestas desreguladas del huésped a infecciones, contribuyendo a más de 31 millones de casos y 5 millones de muertes anuales a nivel mundial. Representa del 2% al 6% de todas las hospitalizaciones y hasta el 15% de las muertes intrahospitalarias, con tasas de mortalidad que aumentan en choque séptico. La disfunción miocárdica (cardiomiopatía inducida por sepsis) y la lesión renal aguda son complicaciones comunes que agravan el pronóstico. A pesar de avances en cuidados críticos, las intervenciones farmacológicas efectivas siguen siendo limitadas, resaltando la necesidad de explorar nuevos blancos terapéuticos.
Los microARN (miARN), ARN no codificantes de 20–24 nucleótidos, regulan la expresión génica postranscripcionalmente y están implicados en la patogénesis de la sepsis. Entre estos, miR-23a, parte del clúster miR-23a-27a-24-2, se encuentra disminuido en modelos sépticos y se asocia con mejores resultados en lesión pulmonar inducida por sepsis. Sin embargo, su papel en la lesión miocárdica y renal durante la sepsis, así como sus mecanismos subyacentes, permanece poco claro. Este estudio investiga los efectos protectores de miR-23a contra el daño celular inducido por lipopolisacárido (LPS), centrándose en su interacción con la quinasa 1 asociada a Rho (ROCK1) y la modulación de la vía sirtuina-1 (SIRT1)/factor nuclear kappa B (NF-κB).
Diseño Experimental y Modelos
Se estableció un modelo de sepsis en ratas mediante inyección intraperitoneal de LPS (10 mg/kg), controles sham recibieron salina. La monitorización hemodinámica confirmó choque séptico por reducción del 25%–30% en presión arterial media (PAM). A las 12 horas post-LPS, se recolectaron suero y tejidos (miocárdico y renal) para análisis. In vitro, células epiteliales tubulares renales humanas (HK-2) y cardiomiocitos de rata (H9C2) se trataron con LPS (50 μg/mL) para simular daño inducido por sepsis.
Hallazgos Clave
Regulación a la Baja de miR-23a en Sepsis
RT-qPCR reveló disminución significativa de miR-23a en ratas sépticas vs. controles sham:
- Tejido miocárdico: 1.00 ± 0.06 (sham) vs. 0.27 ± 0.03 (sepsis), P < 0.01.
- Tejido renal: 1.00 ± 0.06 vs. 0.43 ± 0.05 (sepsis), P < 0.01.
Células H9C2 y HK-2 tratadas con LPS mostraron expresión reducida de miR-23a (H9C2: 1.00 ± 0.03 vs. 0.37 ± 0.04; HK-2: 1.00 ± 0.05 vs. 0.29 ± 0.03, P < 0.05).
Sobreexpresión de miR-23a Atenúa el Daño Inducido por LPS
La transfección con mimético de miR-23a en células tratadas con LPS mostró:
- Mayor proliferación (ensayo EdU):
H9C2: 12.94 ± 1.21 (LPS) vs. 22.94 ± 2.26 (LPS + miR-23a), P < 0.05.
HK-2: 16.49 ± 1.71 vs. 30.39 ± 2.61, P < 0.01. - Menor apoptosis (citometría de flujo):
H9C2: 32.57 ± 2.29% vs. 21.63 ± 2.35%; HK-2: 34.52 ± 3.46% vs. 19.87 ± 1.52% (P < 0.05). - Inflamación reducida (ELISA):
IL-6: H9C2: 113.54 ± 12.30 vs. 87.69 ± 2.97 ng/mL; HK-2: 139.65 ± 16.62 vs. 100.82 ± 9.74 ng/mL.
TNF-α: H9C2: 169.67 ± 18.84 vs. 133.36 ± 12.32 ng/mL; HK-2: 187.47 ± 16.74 vs. 155.79 ± 15.31 ng/mL (P < 0.05).
ROCK1 como Blanco Directo de miR-23a
Bioinformática (TargetScan) y ensayos de luciferasa validaron a ROCK1 como blanco de miR-23a. La co-transfección con mimético de miR-23a y vector de ROCK1 silvestre redujo la actividad de luciferasa en 65% (0.97 ± 0.08 vs. 0.34 ± 0.06, P < 0.05). ROCK1 mostró sobreexpresión en tejidos sépticos:
- ARNm: Miocárdico: 1.00 ± 0.03 vs. 2.64 ± 0.21; Renal: 1.00 ± 0.04 vs. 3.21 ± 0.31 (P < 0.05).
- Proteína: Miocárdico: 0.24 ± 0.03 vs. 0.51 ± 0.07; Renal: 0.36 ± 0.07 vs. 0.69 ± 0.08 (P < 0.01).
Sobreexpresión de ROCK1 Revierte los Efectos Protectores de miR-23a
La expresión forzada de ROCK1 en células con sobreexpresión de miR-23a:
- Redujo proliferación (H9C2: 30.33 ± 3.12 vs. 19.78 ± 1.36, P < 0.05).
- Aumentó apoptosis (HK-2: 24.31 ± 2.24% vs. 37.71 ± 3.31%, P < 0.01).
- Actividad elevada de caspasa-3: H9C2: 0.11 ± 0.03 vs. 0.21 ± 0.03; HK-2: 0.12 ± 0.04 vs. 0.24 ± 0.03 (P < 0.05).
Modulación de la Vía SIRT1/NF-κB
LPS suprimió SIRT1 y activó la fosforilación de p65 NF-κB:
- Proteína SIRT1: H9C2: 0.43 ± 0.06 vs. 0.22 ± 0.03; HK-2: 0.41 ± 0.05 vs. 0.12 ± 0.02 (P < 0.05).
- p-p65: H9C2: 0.68 ± 0.07 vs. 0.24 ± 0.03; HK-2: 0.54 ± 0.06 vs. 0.10 ± 0.02 (P < 0.01).
El mimético de miR-23a restauró SIRT1 e inhibió la fosforilación de p65, efectos revertidos por sobreexpresión de ROCK1.
Hidroxifasudil Valida el Potencial Terapéutico
El inhibidor de ROCK1, hidroxifasudil, mitigó el daño séptico en ratas:
- Apoptosis reducida (miocárdica): 16.85 ± 1.73 vs. 8.46 ± 0.89 (P < 0.05).
- Biomarcadores disminuidos: cTnI sérico (15.04 ± 1.55 vs. 6.75 ± 0.68 ng/mL) y creatinina (116.48 ± 12.19 vs. 68.54 ± 7.26 ng/mL, P < 0.01).
- Fosforilación de p65 suprimida: Miocárdica: 37.44 ± 3.26 vs. 18.85 ± 2.34; Renal: 34.19 ± 3.42 vs. 15.09 ± 1.51 (P < 0.05).
Conclusión
Este estudio esclarece el papel de miR-23a en la atenuación de la apoptosis e inflamación inducidas por LPS al dirigirse a ROCK1, modulando así el eje SIRT1/NF-κB. Estos hallazgos proponen a miR-23a como un posible agente terapéutico para la disfunción orgánica asociada a sepsis.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001369