Avaliação da influência de fibroblastos sobre a maturação e indução de cardiomiócitos com potencial arritmogênico - Silva, Agatha Ribeiro da (2019)
Anomalias no sistema de condução ventricular (VCS) têm sido associadas à arritmias e muitos dos mecanismos para a determinação do VCS permanecem desconhecidos. Nós hipotetizamos que os fibroblastos adjacentes ao VCS influenciam a maturação de cardiomiócitos para fibras de condução rápida e poderiam estar associados à arritmias pós transplante de células-tronco em modelos de infarto do miocárdio. Utilizamos coculturas de cardiomiócitos ventriculares de ratos neonatos e fibroblastos cardíacos para testar esta hipótese in vitro. Adicionalmente, produzimos a deleção do gene candidato IRX3 em células tronco iPS para testar a hipótese de que o IRX3 influencia a diferenciação de cardiomiócitos em células especializadas de condução cardíaca. A cocultura de fibroblastos cardíacos aumentou a expressão proteica do marcador para o VCS, Nav1.5, e alterou os transientes de cálcio intracelular (CaTs) de forma consistente com o perfil de células de condução rápida. Interessantemente, o meio condicionado por fibroblastos foi suficiente para recapitular o aumento da expressão gênica e proteica de marcadores do VCS (Gja5/Conexina 40, Scn5a/Nav1.5 e Irx3) e, também, inibir o fenótipo de cardiomiócito ventricular de trabalho (produzindo redução da área celular e diminuição da expressão de conexina 43). Mostramos também que a indução do fenótipo de condução rápida, ilustrada pelo aumento da expressão proteica da Conexina 40, requer sinalização justácrina mediada pela ativação do Notch1 nos cardiomiócitos e nos fibroblastos, como demonstrado pela inibição farmacológica da via nos dois tipos celulares. Finalmente, as hiPSC IRX3 KO originaram cardiomiócitos com perfil de expressão gênica e CaTs condizentes com cardiomiócitos ventriculares de trabalho in vitro (maior expressão de troponina I e conexina 43; menor expressão de SCN5A; CaTs mais rápidos). Em conjunto, fornecemos evidências de que os fibroblastos cardíacos secretam fatores que induzem a maturação dos cardiomiócitos para células de condução rápida de forma dependente de sinalização Notch1 e que a diferenciação para células especializadas em condução depende do gene IRX3, pois a sua deleção favoreceu o aparecimento de cardiomiócitos de trabalho, o que pode ser importante para o desenvolvimento de estratégias mais eficientes para regeneração cardíaca