Año XI, N° 162, Enero 2010
Numerosos estudios recientes sugieren que la actividad de la
rhoA/rho-quinasa está aumentada en la enfermedad vascular cerebral, no sólo en
las células del músculo vascular sino también en el endotelio y, tal vez, en
células inflamatorias y neuronas.
Introducción
La capacidad de contracción del músculo vascular está determinada por la
fosforilación de la cadena liviana de la miosina (MLC), un fenómeno que puede
ocurrir independientemente de la concentración de calcio en el citosol y a
través de señales distintas, entre ellas, la vía de la rhoA/rho-quinasa. Este
sistema parece ser especialmente importante en la regulación del tono vascular
basal cerebral y periférico; asimismo, intervendría en las respuestas a los
agonistas vasoconstrictores.
Proteínas Rho G
La familia rho de proteínas G de bajo peso molecular (pertenecientes a la
superfamilia Ras) pueden dividirse en diferentes clases. La subfamilia rho está
integrada por 3 miembros: rhoA (que ejerce efectos vasculares y que se expresa
en el tejido vascular del cerebro), la rhoB y la rhoC. La rhoA también se
expresa en tejidos no cerebrales en los cuales participa en la sensibilización
al calcio. La actividad de la rhoA está regulada por 3 enzimas: factores de
recambio de guanina-nucleótidos, proteínas de activación de la GTPasa e
inhibidores de la disociación de GDP.
Rho-quinasa
Es una serina-treonina quinasa; tiene un dominio de unión a rho y se activa por
la rhoA unida a GTP. La rho-quinasa existe en dos isoformas, y ambas se expresan
en músculo vascular cerebral. La rho-quinasa fosforila la subunidad de unión a
la miosina de la fosfatasa de la MLC (MLCP) y, por lo tanto, inhibe la actividad
fosfatasa de la miosina.
Métodos utilizados para estudiar el sistema rhoA/rho-quinasa
Inhibidores farmacológicos
El Y-27632 y el HA1077 (fasudil) son muy selectivos para la rho-quinasa. Los dos
tienen capacidad de inhibir a la rho-quinasa al competir por la unión al ATP. A
pesar de que se crearon otros preparados, en los estudios vasculares estos dos
inhibidores son los más evaluados.
Ratones genéticamente modificados
Aunque los trabajos con inhibidores farmacológicos son de gran utilidad para
establecer el papel de la enzima en vasos sanguíneos, este abordaje tiene muchas
limitaciones. Por ejemplo, no es adecuado para identificar la isoforma de la rho-quinasa
involucrada en diversos estados patológicos. Este objetivo se logra con
investigaciones que emplean ratones transgénicos.
Participación de la rhoA/Rho-quinasa en el tono biogénico cerebral
El tono biogénico, una propiedad inherente al músculo liso, se caracteriza por
la vasoconstricción inducida por la presión; de allí su importancia en la
regulación del tono vascular basal. El sistema de la rhoA/rho-quinasa parece ser
un determinante principal en la contractilidad del músculo vascular y por esta
vía podría contribuir en la respuesta biogénica.
La vasoconstricción de la arteria cerebral media inducida por la presión se
inhibe en presencia de Y-27632; este fármaco induce relajación de los segmentos
posteriores de la arteria cerebral después de la vasoconstricción, un hecho que
involucra a la rho-quinasa en la respuesta cerebral biogénica.
Por su parte, una investigación sugirió que la rho-quinasa es importante en el
mantenimiento del tono basal de la arteria cerebral posterior. In vivo, el
Y-27632 origina vasodilatación de las arterias y de las arteriolas cerebrales.
Curiosamente, la menor función de la rho-quinasa en arterias cerebrales
femeninas es compatible con el tono miogénico más bajo en mujeres, en
comparación con varones. La diferencia dependería de los estrógenos endógenos
que inhiben la expresión de la rho-quinasa en células vasculares en cultivo, un
fenómeno que no dependería de la actividad de la sintetasa de óxido nítrico.
Estados vasculares patológicos
Espasmo cerebral
La mayor contracción del músculo liso vascular que puede ser, al menos en parte,
consecuencia del aumento de la actividad del sistema rhoA/rho-quinasa parece
contribuir en el estrechamiento arterial cerebral grave que ocurre después de la
hemorragia subaracnoidea (HSA). Luego de la HSA se incrementa la actividad de la
rho-quinasa en la arteria basilar. La fosforilación de la subunidad de unión a
la miosina y la MLC también aumentan después de la HSA; ambos fenómenos pueden
inhibirse en presencia del inhibidor Y-27632. Además, este agente evita el
estrechamiento de la arteria basilar después de la HSA, una observación que
sugiere aún más la participación de la mayor actividad de la rho-quinasa en el
contexto de la HSA. En la HSA también se comprobó aumento de la expresión del
ARN mensajero de la rhoA y de la rho/quinasa.
Se ha propuesto que la oxihemoglobina es un mediador del espasmo cerebral; la
vasoconstricción cerebral prolongada desencadenada por la oxihemoglobina es aún
más marcada en la HSA, un mecanismo que involucra la activación de la rhoA/rho-quinasa.
Los inhibidores de este sistema –Y-27632 y HA1077, bloquean la vasoconstricción
asociada con la oxihemoglobina en arteria basilar de conejo. Asimismo, la
translocación de rho a la membrana, en respuesta a la oxihemoglobina, es
suprimida por un inhibidor de la prenilación de rho. La endotelina I, también
involucrada en el espasmo vascular cerebral, incrementa la translocación de rho
y la vasoconstricción inducida por oxihemoglobina; el último efecto se inhibe en
presencia de Y-27632 y de HA1077. Más aún, el Y-27632 evita la vasoconstricción
asociada con la endotelina I e inhibe la sensibilización al calcio, asociada con
la endotelina I; ambos fenómenos avalan aún más la idea de que la
vasoconstricción cerebral dependiente de endotelina I ocurre a través del
sistema rhoA/rho-quinasa. Los lisofosfolípidos también han sido involucrados en
la patogenia del espasmo cerebral mediante la activación de la rho-quinasa.
Aunque parece improbable que algún agente aislado sea responsable del espasmo
vascular posterior a la HSA, la participación del sistema rhoA/rho-quinasa sería
decisiva; por ello se lo considera un blanco terapéutico muy promisorio.