Músculo liso vascular y tono vascular

Las células del músculo liso vascular forman la capa muscular de las arterias y venas, y su contracción parcial sostenida —el tono vascular— establece el calibre del vaso y, por lo tanto, la resistencia al flujo y la distribución de la sangre. A diferencia de las contracciones breves del músculo esquelético, el músculo liso vascular mantiene contracciones graduales y económicas durante largos períodos bajo un control combinado neural, hormonal, endotelial y metabólico local.

Definition

El músculo liso vascular es el músculo involuntario de la pared del vaso cuya contracción gradual y sostenida (tono vascular) regula el diámetro del vaso; el tono vascular es el nivel de constricción mantenido en relación con el estado completamente relajado.

Scope

Este tema abarca la maquinaria contráctil del músculo liso vascular, las vías dependientes del calcio y de sensibilización al calcio que regulan la contracción y la relajación, el mantenimiento del tono de reposo (basal) y la plasticidad del fenotipo del músculo liso. No cubre regímenes específicos de fármacos vasodilatadores o vasoconstrictores.

Core questions

• ¿Cómo desencadena y regula el calcio la contracción del músculo liso vascular?
• ¿Qué es la sensibilización al calcio y cómo mantiene el tono de forma económica?
• ¿Cómo establecen las señales neurales, hormonales, endoteliales y metabólicas el tono de reposo?
• ¿Cómo cambia el fenotipo del músculo liso entre los estados contráctil y sintético?

Key concepts

• Fosforilación de la cadena ligera de miosina
• Vía de la cinasa de la cadena ligera de miosina-calmodulina-calcio
• Sensibilización al calcio y fosfatasa de la cadena ligera de miosina
• Señalización de RhoA/Rho-cinasa
• Tono vascular basal (de reposo)
• Respuesta miogénica
• Cambio de fenotipo contráctil versus sintético

Key theories

Sensibilización al calcio del aparato contráctil

Más allá de aumentar el calcio intracelular, los agonistas modulan la sensibilidad de la maquinaria contráctil al calcio regulando la fosfatasa de la cadena ligera de miosina, principalmente a través de la vía RhoA/Rho-cinasa, lo que permite una fuerza sostenida a un nivel de calcio dado y un mantenimiento económico del tono.

Mechanisms

La contracción comienza cuando un aumento del calcio intracelular se une a la calmodulina, activando la cinasa de la cadena ligera de miosina, que fosforila la cadena ligera reguladora de miosina y permite el ciclo de puentes cruzados. La relajación sigue a la desfosforilación por la fosfatasa de la cadena ligera de miosina. De manera crucial, los agonistas pueden cambiar la sensibilidad de este sistema al calcio: la señalización a través de RhoA y Rho-cinasa inhibe la fosfatasa, por lo que la fuerza se mantiene a una concentración de calcio dada —sensibilización al calcio— lo que permite que los vasos mantengan el tono de manera económica (Somlyo & Somlyo, 2003; Somlyo & Somlyo, 1994; Loirand et al., 2006). El tono de reposo refleja el equilibrio de las entradas constrictoras y dilatadoras, incluyendo la actividad simpática, los mediadores circulantes y locales, las señales endoteliales y la respuesta miogénica de las arterias pequeñas a la presión (Mulvany & Aalkjaer, 1990). Las células del músculo liso vascular también son plásticas, cambiando entre un fenotipo contráctil y uno sintético durante el crecimiento y la enfermedad (Owens et al., 2004).

Clinical relevance

El tono vascular es el determinante próximo de la resistencia vascular, y las vías aquí descritas son los objetivos de muchas influencias vasoactivas. Esta entrada explica la fisiología como material de referencia y no describe la dosificación de fármacos ni el tratamiento individualizado.

Evidence & guidelines

Los mecanismos contráctiles y de sensibilización al calcio se basan en la fisiología clásica del músculo liso (Somlyo & Somlyo, 1994, 2003) y en revisiones de la señalización de Rho-cinasa (Loirand et al., 2006); la plasticidad del fenotipo se sintetiza en Owens et al. (2004), y la estructura-función de las arterias pequeñas en Mulvany & Aalkjaer (1990).

History

La fisiología temprana del músculo liso estableció la fosforilación de la cadena ligera de miosina dependiente de calcio-calmodulina como el desencadenante contráctil. El reconocimiento en la década de 1990 de que los agonistas también modulan la sensibilidad al calcio a través de la miosina fosfatasa, y la posterior identificación de la vía RhoA/Rho-cinasa, replantearon cómo se mantiene el tono vascular sostenido (Somlyo & Somlyo, 1994, 2003; Loirand et al., 2006). Un trabajo paralelo estableció que las células del músculo liso vascular no están fijas de forma terminal, sino que cambian de fenotipo durante el desarrollo y la enfermedad (Owens et al., 2004).

Key figures

• Andrew P. Somlyo
• Avril V. Somlyo
• Gary K. Owens
• Michael J. Mulvany

Seminal works

• somlyo-somlyo-2003
• owens-2004
• mulvany-aalkjaer-1990

Frequently asked questions

¿Qué es el tono vascular?

Es el nivel de contracción parcial sostenida que mantiene el músculo liso vascular, el cual establece el diámetro del vaso en relación con su estado completamente relajado y, por lo tanto, su resistencia al flujo.

¿Qué es la sensibilización al calcio?

Es el proceso por el cual las vías de señalización aumentan la respuesta de la maquinaria contráctil a una cantidad dada de calcio, principalmente inhibiendo la fosfatasa de la cadena ligera de miosina, lo que permite que el tono se mantenga de forma económica.