La enfermedad cardiovascular aterosclerótica (ECCV) es la principal causa mundial de muerte y discapacidad y, a pesar de los importantes avances terapéuticos, su carga sigue sindisminuir. La aterosclerosis es una enfermedad inflamatoria crónica de la pared arterial, impulsada por interacciones complejas y dinámicas entre diversas poblaciones celulares que, en conjunto, orquestan la progresión silenciosa desde la enfermedad subclínica temprana hasta eventos cardiovasculares (CV) que alteranla vida 2.
En arterias medianas y grandes, la acumulación de depósitos de colesterol dentro de los macrófagos es una característica distintiva de laaterosclerosis 3. La placa aterosclerótica está compuesta por ácidos grasos, colesterol, células inflamatorias, calcio, fibrina, células musculares lisas, células endoteliales y residuos celulares dentro delsubendotelio 4. Las placas ateroscleróticas se clasifican en dos tipos: de bajo riesgo y de alto riesgo. Las placas de alto riesgo se identifican por su tendencia a desencadenar un evento cardiovascular posterior, normalmente a través de mecanismos como la erosión o ruptura deplacas 5.
Las características de las placas de alto riesgo incluyen grandes núcleos lipídicos, varias células inflamatorias, menos células musculares lisas, una fina capa fibrosa, microcalcificación, hemorragia intraplaca, neovasos y un núcleonecrótico 6. La detección de placas de alto riesgo se realiza clínicamente utilizando modalidades de imagen no invasivas e invasivas, a saber, tomografía coronaria (CCTA) y tomografía de coherencia óptica (OCT), respectivamente 7,8. A pesar de los numerosos avances en la imagen cardiovascular, sigue siendo difícil predecir la ruptura de la placa aterosclerótica que causa el infarto de miocardio (IM), y no siempre es útil en entornosclínicos.
A pesar de décadas de investigación, seguimos careciendo de biomarcadores circulantes fiables que puedan identificar específicamente los fenotipos de placas de alto riesgo, dejando una laguna crítica en nuestro manejo clínico de la aterosclerosis. Esto subraya la necesidad de estrategias moleculares que puedan caracterizar estas placas a un nivel biológico másfundamental 7,10. En este contexto, los marcadores basados en ARN han ganado considerable atención, ya que pueden capturar la compleja actividad transcripcional que ocurre en el microambiente de la placa11. Los desarrollos recientes en secuenciación de ARN unicelular (scRNA-seq) han demostrado ser especialmente potentes, ofreciendo una resolución sin precedentes para perfilar células individuales dentro de placas ateroscleróticas y descubrir poblaciones celulares distintas, patrones de expresión génica y vías moleculares que subyacen a la vulnerabilidad ala placa 12,13. A pesar de estos avances, existe poco conocimiento sobre los procesos reguladores, las interacciones e la importancia funcional de los distintos tipos celulares implicados en el desarrollo de laaterosclerosis.
Cuando la carga aterosclerótica es severa y difusa, la revascularización quirúrgica se convierte en la estrategia definitiva de tratamiento. La endarterectomía coronaria (EC) es un complemento quirúrgico a la cirugía de bypass de arteria coronaria (CABG) en la que la placa aterosclerótica se elimina mecánicamente de arterias coronarias difusamente enfermas para permitir el injerto de bypass y lograr la revascularización completadel miocardio 15,16. Las placas ateroscleróticas y las muestras de endarterectomia son especialmente difíciles de manejar porque contienen abundante tejido necrótico, depósitos lipídicos, fibrina y calcificaciones. Cuando estos tejidos se descomponen para su análisis, generan una cantidad considerable de residuos que obstruyen los filtros y los sistemas microfluídicos, haciendo que el aislamiento de células individuales viables sea extremadamentedifícil 17,18. De hecho, un estudio de placa carótida encontró que las células viables representaban menos del 1% de todas las partículas tras el procesamiento del tejido; El resto era simplemente escombrosde placa 18.
Para agravar aún más este desafío, las placas ateroscleróticas existen en un estado de estrés metabólico y oxidativo crónico, donde las células que sufren apoptosis, senescencia y otros procesos degenerativos hacen que las membranas celulares sean cada vez más frágiles y susceptibles a la alteración, haciendo que el aislamiento de células individuales viables sea extremadamentedifícil 18,19,20 . La digestión mecánica y enzimática necesaria para preparar las muestras para el scRNA-seq a menudo daña estas células ya comprometidas, reduciendo aún más la viabilidad y resultando en bajas tasas de captura celular. Este proceso también tiende a perder selectivamente poblaciones celulares frágiles o raras, lo que introduce un sesgo significativo tanto en los datos transcriptómicos como en los tipos celulares representados en los resultados finales. Este problema se agrava aún más en placas calcificadas o gravemente enfermas, donde las duras condiciones de procesamiento necesarias para descomponer el tejido causan daños adicionales a la viabilidadcelular 18,21,22.
En contraste, el núcleo permanece estructuralmente intacto incluso bajo estas condicionesadversas 23. Esto se debe principalmente a la envoltura nuclear, una doble capa lipídica reforzada por laminas nucleares (Lamin A/C y Lamin B), que proporciona rigidez mecánica y resistencia a las tensiones osmóticas, enzimáticas y físicas que alteran fácilmente la membranaplasmática 24,25. La lámina nuclear también preserva la morfología nuclear incluso cuando el citoplasma circundante está gravementecomprometido 26. Esto convierte la secuenciación de ARN de núcleo único (snRNA-seq) una alternativa más práctica y fiable a la secuenciación de ARN unicelular (scRNA-seq) para el perfilado de tejido aterosclerótico27. Al capturar información transcripcional de núcleos intactos en lugar de células enteras, snRNA-seq evita las limitaciones impuestas por la baja viabilidad celular y el alto contenido de residuos, permitiendo un perfil transcriptómico más preciso y completo del microambientede la placa 18.
Por ello, en este estudio, presentamos un protocolo optimizado de aislamiento de núcleos desarrollado específicamente para el tejido de endarterectomía coronaria, que incorpora lisis no iónica basada en detergentes y una duración de lisis ajustada empíricamente según el grado de calcificación tisular, para obtener consistentemente núcleos de alta calidad con integridad estructural y de ARN preservada, adecuada para el análisis posterior de snRNA-seq.