Functional impact of calcineurin Aβ1 overexpression in the diseased heart achieved using adeno-associated virus based vectors

• Autores: Enda Joseph Clinton
• Directores de la Tesis: Enrique Lara Pezzi (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2021
• Idioma: inglés
• Número de páginas: 87
• Títulos paralelos:
  • El impacto funcional de la sobreexpresión de calcineurina AB1 en el corazón enfermo usando los vectores virales basados en virus adeno-asociados
• Tribunal Calificador de la Tesis: Juan Antonio Bernal Rodríguez (presid.), Jaume Agüero Ramón-Llin (secret.), Enrique Gallego Colon (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biociencias Moleculares por la Universidad Autónoma de Madrid
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen
  • español

    En el corazón adulto, la calcineurina activa el factor de transcripción NFAT, induciendo hipertrofia ventricular y finalmente la insuficiencia cardíaca. El splicing alternativo del ARN de calcineurina produce la isoforma CnAβ1, que tiene un dominio C-terminal único que activa AKT en lugar de NFAT. La sobreexpresión de CnAβ1 en el corazón una semana después del infarto mejora la función cardíaca y reduce el tamaño del infarto en ratones. El objetivo de esta tesis era investigar el potencial terapéutico de CnAβ1 administrada como terapia génica, y desarrollar un vector viral virus adeno-asociado tipo 9 (AAV9) en el que la expresión de CnAβ1 estaba controlada por el promotor de cTnT. Los ratones que recibieron una inyección sistémica de AAV9-CnAβ1 mostraron sobrexpresión cardioespecífica de CnAβ1 hasta un máximo de 21 días después de la inyección. En un modelo de ratón con estenosis aórtica en el que la hipertrofia patológica era inducida por sobrecarga de presión, el tratamiento con AAV9-CnAβ1 redujo la expresión de marcadores de insuficiencia cardíaca y fibrosis, redujo la hipertrofia cardíaca y el remodelado adverso, y mejoró la función cardiaca. Los resultados de la administración de AAV9-CnAβ1 en un modelo de infarto de miocardio con reperfusión mostraron una expresión reducida de marcadores de insuficiencia cardíaca, una reducción del remodelado adverso y una función mejorada. Estos resultados muestran el potencial de la administración de AAV9-CnAβ1 para sobre expresar CnAβ1 en dos modelos de enfermedad y para inducir una respuesta terapéutica en los animales

  • English

    In the adult heart, calcineurin activates the transcription factor NFAT, which leads to cardiac hypertrophy and eventually to heart failure. Alternative splicing of the calcineurin mRNA produces the CnAβ1 isoform, which has a unique C-terminal domain that activates AKT instead of NFAT. In mice, CnAβ1 overexpression in the heart as late as 1-week post-infarction results in improved cardiac function and reduced infarct size. To investigate its potential as a gene therapy, we developed an adeno-associated virus 9 (AAV9) vector in which CnAβ1 expression was controlled by the cardiac-specific cTnT promoter. Mice that received a systemic injection of AAV9-CnAβ1 showed cardiac specific expression of CnAβ1 up to 21 days post injection. In a mouse model of aortic stenosis in which pathological hypertrophy is induced by pressure overload, treatment with AAV9-CnAβ1 reduced cardiac hypertrophy, improved function and reduced adverse remodelling. Decreased expression of heart failure markers and fibrosis was also observed. We also tested the potential of AAV9-CnAβ1 administration in an ischemic reperfusion model of myocardial infarction. Systemic administration of AAV9-CnAβ1 resulted in decreased expression of heart failure markers, reduced adverse remodelling and improved function. These results highlight the potential of AAV9-CnAβ1 administration to overexpress CnAβ1 in various disease models and to achieve a therapeutic response in wild type animals