Exosomal connexin 43 in acute myocardial infarction: preliminary evaluation as a biomarker

Abstract

Introdução: O processo de reparação cardíaca após um enfarte agudo do miocárdio (EAM) requer adaptações na comunicação intercelular que continuam por esclarecer. As células cardíacas podem comunicar através da libertação de vesículas, nomeadamente exossomas, que possuem conexina 43 (Cx43). Esta proteína é essencial ao miocárdio e medeia a passagem de conteúdos dos exossomas para células recetoras. Vários estudos sugerem que os exossomas libertados por cardiomiócitos estão alterados na isquémia, tornando-os em potenciais biomarcadores para EAM. Este estudo pretende avaliar os níveis de Cx43 em exossomas produzidos por culturas celulares de cardiomiócitos sob condições controlo e miméticas de isquémia, e seguidamente comparar os níveis de Cx43 entre exossomas circulantes de controlos e doentes de EAM. Pretende ainda avaliar preliminarmente a utilização dos níveis de Cx43 em exossomas como biomarcador de EAM, bem como explorar as suas associações com vários parâmetros clínicos, analíticos, ecocardiográficos e angiográficos.Métodos: Colhemos exossomas de culturas celulares de H9c2 sob condições controlo e miméticas de isquémia, que foram isolados e analisados por Western Blot seguido de quantificação densitométrica de Cx43. Recrutámos doentes recém-diagnosticados com EAM e doentes em quem foi excluída doença coronária epicárdica como controlos. Os níveis de Cx43 em exossomas séricos foram quantificados por ensaio de imunoadsorção enzimática.Resultados: A quantidade de Cx43 em exossomas secretados por células sujeitas a condições miméticas de isquémia estava marcadamente diminuída, permanecendo a Cx43 presente em extratos destas células. Os níveis de Cx43 de exossomas séricos não foram significativamente diferentes entre os grupos controlo e EAM, apesar de mostrarem uma aparente tendência para valores inferiores no EAM. Não foram encontradas associações estatisticamente significativas entre os níveis de Cx43 e outros parâmetros.Conclusões: Este estudo revela que a secreção de Cx43 em exossomas está especificamente diminuída em culturas celulares de H9c2 sob condições miméticas de isquémia. Não encontrámos níveis de Cx43 significativamente diferentes entre exossomas de controlos e doentes de EAM, porém, havia uma aparente tendência para níveis inferiores no EAM, com potencial para revelar um biomarcador em estudos posteriores.

Introduction: Cardiac repair after acute myocardial infarction (AMI) requires adaptations in intercellular communication, which are yet to be clarified. Heart cells can communicate through cell-released vesicles, namely exosomes, which have connexin 43 (Cx43). This protein is essential to the myocardium and mediates the passage of exosomal contents to acceptor cells. Several studies suggest that exosomes released by cardiomyocytes are altered in ischaemia, making them potential biomarkers for AMI. This study aims to evaluate the levels of Cx43 in exosomes derived from cardiomyocyte cell cultures under control or ischaemic-mimetic conditions, and then compare them in circulating exosomes between control and AMI patients. Furthermore, we will preliminarily assess the use of exosomal Cx43 levels as an AMI biomarker and explore their associations with various clinical, analytical, echocardiographic and angiographic parameters.Methods: We collected exosomes from H9c2 cell cultures under control and ischaemia-mimetic conditions, isolated and analysed them by Western Blot, followed by densitometric quantification of Cx43. We recruited patients newly diagnosed with AMI and patients in whom epicardial coronary artery disease was excluded as controls. The Cx43 levels in serum exosomes were quantified by enzyme-linked immunosorbent assay.Results: The amount of Cx43 in exosomes secreted by cells subjected to ischaemia-mimetic conditions was markedly decreased, while Cx43 remained present in extracts from these cells. The serum exosomal Cx43 levels were not significantly different between the control and AMI groups, despite an apparent tendency towards lower values in the latter. There were no statistically significant associations between exosomal Cx43 levels and other parameters.Conclusions: This study shows that Cx43 secretion in exosomes is specifically decreased in H9c2 cell cultures under ischaemia-mimetic conditions. We did not find significantly different exosomal Cx43 levels between the AMI and control groups, however there was an apparent tendency towards decreased levels in AMI patients, which has potential to reveal a biomarker with further research.