Identifican por primera vez dos tipos de canales de potasio con un papel esencial en la circulación pulmonar humana
Un trabajo de investigación liderado por Bianca Barreira, investigadora del departamento de Farmacología y Toxicología de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), bajo la dirección de María Sancho, investigadora principal del proyecto y profesora del departamento de Fisiología UCM, ha identificado por primera vez la presencia funcional de dos tipos de canales iónicos de potasio —los canales rectificadores entrantes (Kir2) y los canales sensibles al ATP (KATP)— en arterias pulmonares humanas.
El estudio, publicado en The Journal of Physiology, revela que estos canales desempeñan un papel fundamental en el control del tono vascular pulmonar y abre nuevas vías para comprender y tratar enfermedades devastadoras como la hipertensión arterial pulmonar.
La circulación pulmonar es esencial para la vida, ya que permite que la sangre se oxigene adecuadamente en los pulmones antes de distribuirse al resto del organismo. Para que este proceso sea eficiente, las arterias pulmonares deben mantenerse relajadas y responder con precisión a las demandas del cuerpo. Este delicado equilibrio depende, en gran medida, de señales eléctricas generadas en las células que forman la pared de los vasos sanguíneos.
En este estudio, el equipo ha analizado cómo se regula la actividad eléctrica en las arterias pulmonares humanas y qué mecanismos contribuyen a mantener un tono vascular adecuado. En concreto, se han centrado en dos tipos de canales de potasio cuya función en la circulación pulmonar humana no había sido caracterizada directamente hasta ahora.
Las arterias pulmonares están formadas principalmente por células musculares lisas, responsables de la contracción del vaso, y células endoteliales, que recubren su interior y regulan la relajación vascular. Ambas utilizan señales eléctricas para controlar el diámetro arterial a través del potencial de membrana, un "voltaje" celular que regula la entrada de calcio y, con ello, la contracción o relajación del vaso sanguíneo.
Los resultados muestran que los canales Kir2 están activos de forma continua en las arterias pulmonares humanas y contribuyen de manera decisiva a mantener un tono vascular adecuado. El bloqueo de estos canales provoca la contracción de las arterias y reduce la capacidad del endotelio para inducir vasodilatación, lo que sugiere que los Kir2 actúan como un mecanismo protector frente a una vasoconstricción excesiva.
Además, el estudio demuestra que los canales KATP funcionan como sensores del estado energético de las células vasculares. Su activación favorece la dilatación de las arterias pulmonares, mientras que su inhibición limita esta respuesta, permitiendo así adaptar el flujo sanguíneo pulmonar a las necesidades metabólicas del organismo.
Para llevar a cabo este trabajo, las investigadoras han utilizado tejido pulmonar humano procedente de cirugías, lo que ha permitido trabajar con células y arterias en condiciones muy próximas a las fisiológicas. Mediante técnicas avanzadas de electrofisiología, microscopía y estudios de reactividad vascular, el equipo ha confirmado tanto la actividad funcional de estos canales como su localización en la pared de las arterias pulmonares.
La relevancia de estos hallazgos es especialmente significativa en el contexto de la hipertensión arterial pulmonar, una enfermedad grave caracterizada por una constricción persistente de las arterias pulmonares y un aumento de la presión sanguínea en los pulmones. Alteraciones en la actividad eléctrica de las células vasculares desempeñan un papel clave en esta patología y, de hecho, mutaciones en genes relacionados con los canales KATP ya han sido asociadas con formas hereditarias de la enfermedad.
Este estudio ha contado con el apoyo de la Fundación Contra la Hipertensión Pulmonar (HAP), a través del proyecto FD10/21_01, y con la financiación del Ministerio de Ciencia e Innovación mediante el proyecto PID2023-147925OA-I00. Además de la UCM, en el trabajo participan el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Respiratorias (CIBERES), el Instituto de Investigación Sanitaria Gregorio Marañón (IiSGM), el Hospital Universitario de Getafe y la Universidad de Vermont (EEUU).
Referencia bibliográfica:
Bianca Barreira, Daniel Morales-Cano, Laura Moreno, Beatriz de Olaiz, Rui Adão, Angel Cogolludo, Francisco Perez-Vizcaino, Maria Sancho. Functional expression of inwardly rectifying and ATP-sensitive potassium channels in human pulmonary artery smooth muscle and endothelial cells. https://doi.org/10.1113/JP289445
