Este martes 30/03/2023 a las 10:00 h, el Sr. David Carreras ha realizado la lectura de la tesis doctoral titulada: “Estudio de la liberación del calcio intracelular en cardiomiocitos derivados de iPSC de pacientes con taquicardia ventricular polimórfica catecolaminérgica (CPVT)” dirigida pel Dr. Guillermo J. Pérez i el Dr. Ramon Brugada.
Resumen de la tesis
En una pequeña región de la Isla de Gran Canaria entre los años 1994 y 2007 se registraron 11 casos de muerte repentina cardíaca (MSC) en situaciones de estrés emocional o físico en individuos jóvenes en cuatro familias aparentemente no relacionadas. Un gran estudio genealógico permitió conectar las cuatro familias dentro de un árbol genealógico de más de 2000 miembros con un antepasado común nacido el 1749. El análisis genético identificó una mutación al gen codificante por el receptor de rianodina de tipo dos (RYR2) RYR2_c.G1069A (RYR2_p.G357S) que fue asociada con los casos de MSC en esta familia. El gen RYR2 es el principal gen asociado con la arritmia letal llamada taquicardia ventricular polimórfica catecolaminèrgica (CPVT). Inicialmente, se identificaron 179 portadores vivos de esta mutación y 36 sujetos muertos. De entre los individuos muertos, 6 eran genotipo positivo y los otros habían muerto en circunstancias documentadas altamente sugestivas de CPVT.
Estudios realizados con modelos de expresión heteróloga, en los cuales se los induce la expresión de la proteína mutada, se demostró que la mutación causaba una ganancia de función en la actividad del RYR2 cuando se mimetizaban situaciones de estrés. Estudios posteriores, propusieron que la variabilidad en la penetrancia y expresividad del fenotipo en la familia podría ser explicada por una disminución de la cantidad de proteína del RYR2 provocada por la mutación. La posibilidad de generar cardiomiòcits a partir de células madre pluripotentes inducidas (iPSC-CM) de los individuos portadores de la mutación, nos dio la oportunidad de determinar los efectos patogénicos de la mutación en un modelo celular más relevante, y también determinar como el patrimonio genético individual podía influenciar el fenotipo de la enfermedad.
Nuestro estudio incluyó un individuo control sano y cinco individuos portadores de la mutación RYR2_p.G357S de tres núcleos familiares: I) Dos hermanos heterozigotos: un sintomático (presíncope a 19 años y MSC recuperada a 21 años) y su hermana asintomática. II) Dos individuos con parentesco de segundo grado, los cuales eran primera (síncope a 39 años) y tercera generación (síncope a 8 años). III) Un individuo, homocigoto por la mutación, sin parentesco directo con los otros individuos (síncope a 8 años). Todos los donantes portadores de la mutación llevan un desfibrilador automático implantado excepto la donante asintomática del primer núcleo.
Los experimentos funcionales realizados con los iPSC-CM de los individuos incluidos en el estudio, utilizando cafeína como activador específico de RYR2, mostraron una ganancia de función en la actividad del canal en condiciones basales, comparado con el control sano. Este aumento de la actividad del RYR2 no pudo ser incrementado estimulando con isoproterenol. Además, pudimos observar como en presencia de isoproterenol la función de los RYR2 de los individuos con parentesco de segundo grado disminuía. A nivel molecular pudimos determinar que los niveles de RYR2 tanto por RNA como por proteína eran parecidas al control. Hecho que mostraba que la baja penetrancia de la mutación no era causada por una disminución de la cantidad de RYR2.
Todos los resultados en conjunto indican que la mutación RYR2_p.G357S promueve tanto una ganancia de función en condiciones basales como una respuesta aberrante a la estimulación β-*adrenérgica con isoproterenol. Todo esto, podría proporcionar el sustrato celular necesario para la generación de arritmias malignas. La relativa baja penetrancia y expresividad de la mutación en la gran familia de las Islas Canarias no pueden ser atribuidas a una degradación del RYR2. En todo caso, variantes individuales presentes en el genoma de los individuos, patrimonio genético individual, podrían aumentar o disminuir la severidad del fenotipo de los individuos portadores de la mutación.
