Vías de mecanotransducción en la regulación de la homeostasis mitocondrial en cardiomiocitos

Las mitocondrias son uno de los orgánulos más importantes en los cardiomiocitos. La homeostasis mitocondrial es necesaria para el mantenimiento de la función cardíaca normal. Las mitocondrias realizan cuatro procesos biológicos principales en los cardiomiocitos: dinámica mitocondrial, regulación metabólica, manejo de Ca2+ y generación redox. Además, el sistema cardiovascular es bastante sensible a los cambios en el estrés mecánico proveniente de entornos internos y externos. Varias vías de mecanotransducción están involucradas en la regulación del estado fisiológico y patofisiológico de los cardiomiocitos. Típicamente, la matriz extracelular genera un gradiente de carga por estrés, el cual puede ser detectado por sensores ubicados en las membranas celulares, incluidos sensores biofísicos y bioquímicos. En etapas posteriores, la estimulación por estrés regularía la transcripción de genes relacionados con las mitocondrias a través de vías de transducción intracelular. La evidencia emergente revela que las vías de mecanotransducción han impactado en gran medida la regulación de la homeostasis mitocondrial. Cargas mecánicas excesivas contribuyen a perjudicar la función mitocondrial, lo que conduce a trastornos cardíacos. Por lo tanto, el concepto de restaurar la función mitocondrial apagando las vías de mecanotransducción excesivas es una estrategia terapéutica prometedora para las enfermedades cardiovasculares. Recientemente, protocolos virales y no virales han mostrado potencial en la aplicación de terapia génica. Esta revisión examina el proceso biológico de las vías de mecanotransducción en la regulación de la función mitocondrial en respuesta al estrés mecánico durante el desarrollo de la cardiomiopatía y la insuficiencia cardíaca. También resumimos los protocolos de entrega de terapia génica para explorar tratamientos basados en la disfunción mitocondrial inducida por estrés mecánico, con el fin de proporcionar nuevas perspectivas integradoras sobre las enfermedades cardiovasculares.