Desarrollo temprano de las cavidades cardiacas ventriculares: Importancia de la Neuregulina 1

Introduccion. Los defectos septales ventriculares graves, asociados con un ventriculo hipoplasico y otro hiperplasico o con la ausencia total del tabique interventricular, suelen ser incompatibles con la vida embrionaria y fetal. Pese a su gravedad, no se conocen sus causas. Por marcaje in vivo en embriones de pollo se confirmo la importancia de las trabeculas en la morfogenesis del tabique interventricular. Por manipulacion genetica en embriones de raton y aves se determino que la ausencia de la Neuregulina 1 (NRG1) o sus receptores, ademas de provocar escasa diferenciacion de los miocitos ventriculares y deficiente formacion de las trabeculas, determina la muerte prematura del embrion. Con base en estos antecedentes, el objetivo fue determinar el papel real de NRG1 en la trabeculogenesis temprana y su importancia en la regulacion de la proliferacion y apoptosis. Metodos. Se establecio un modelo de organo cultivo de corazon de embrion de pollo previo al inicio de la trabeculogenesis. Se realizaron ensayos de inhibicion total de la actividad de NRG1 endogena y posterior adicion de la proteina exogena a diferentes concentraciones, determinando la actividad ciclica de los miocitos ventriculares con el antigeno nuclear de proliferacion celular y la apoptosis con lisotraker. Resultados. El suero fetal bovino promueve la proliferacion, pero impacta negativamente la trabeculogenesis. La adicion de NRG1 a concentraciones bajas y periodos cortos de incubacion no induce trabeculogenesis. En contraste, a concentraciones medias y periodos de cultivo no mayores a 24 horas, tiene un efecto positivo sobre este proceso. Tambien promueve la proliferacion y evita la apoptosis del miocardio ventricular. El incremento en la concentracion de NRG1 posiblemente provoca un desbalance molecular que favorece la proliferacion desordenada pero no la trabeculogenesis. Conclusiones. El entendimiento del papel de NRG1 en la trabeculogenesis aporta datos para conocer las redes moleculares involucradas tambien en el desarrollo del tabique interventricular, informacion indispensable para entender el origen de los defectos septales ventriculares graves.(AU) Background. Serious ventricular septal defects associated with hypoplastic and hyperplasic ventricles or total absence of the interventricular septum (IVS) are usually incompatible with embryonic and fetal life. Despite the importance of these cardiac diseases, their causes are not yet known. Using in vivo labeling in the chick embryo, the importance of ventricular trabeculation was confirmed in IVS morphogenesis. Using knockout mice and retrovirus in birds, it was determined that lack of function of neuregulin 1 (NRG1) or their ErbB receptors not only causes deficient differentiation of ventricular myocytes and poor formation of trabeculae, but also determines premature death of the embryos. Based on this background, the aim of this work was to determine the actual role of NRG1 in early trabeculogenesis and its importance in proliferation and apoptosis regulation. Methods. An embryonic chicken heart organ culture system at the age prior to the beginning of the trabeculogenesis process was established. Endogenous activity of NRG1 was inhibited in the organ cultures that were then stimulated with NRG1 at different concentrations. Myocyte proliferation was determined using the proliferating cell nuclear antigen and apoptosis with LysoTracker (LTR). Results. Fetal bovine serum promotes proliferation but negatively impacts trabeculogenesis. Low concentration of NRG1 and short periods of incubation do not induce trabeculogenesis. In contrast, average NRG1 concentrations and cultivation periods not exceeding 24 h have a positive effect on the onset of this process. This also promotes myocardial proliferation but avoids apoptosis. Higher concentrations of NRG1 possibly cause a molecular imbalance that favors untidy proliferation but not trabeculogenesis. Conclusions. Understanding of the role of NRG1 on ventricular trabeculogenesis provides valuable information for the molecular pathways also involved in IVS development. This information is essential for understanding the origin of serious ventricular septal defects.(AU)