O endotélio vascular é responsável por várias funções como o controle do tônus vascular pela produção e/ou liberação de substâncias vasoconstritoras (EDCFs) e relaxantes (EDRFs). Na hipertensão arterial ocorre disfunção endotelial caracterizada pelo desequilíbrio entre EDCFs e EDRFs. Vários autores sugerem que essas alterações são decorrentes do aumento nas concentrações de espécies reativas de oxigênio (EROs). As EROs podem afetar a sinalização, produção e/ou biodisponibilidade do óxido nítrico (NO), principal EDRF, assim como aumentar os níveis de prostanóides como prostaglandinas e tromboxanos, EDCFs produtos da COX. O principal alvo para o NO é a ativação da guanilil ciclase solúvel (GCs) no musculo liso vascular causando vasorelaxamento. No modelo de hipertensão arterial dois rins um clipe (2R-1C), ocorre aumento nos níveis de EROs e ativação da NADH/NADPH-oxidase, principal enzima produtora de EROs em células endoteliais. Em nosso estudo, utilizamos o composto NCX2121, que é estruturalmente formado por um doador de NO e inibidor da COX (indometacina). O estudo teve por objetivo caracterizar farmacologicamente a resposta relaxante do NCX2121 na aorta de ratos hipertensos 2R-1C e investigar a contribuição do endotélio vascular e das EROs para essa resposta. Verificamos que o composto NCX 2121 produz relaxamento da aorta de ratos 2R e 2R-1C, que é reduzido pela remoção do endotélio e inibição da enzima NO-Sintase (NOS). O relaxamento do composto NCX 2121 deve ser promovido pelo NO, uma vez que em aortas sem endotélio esse relaxamento foi abolido pelo ODQ. Porém, foi apenas reduzido em aortas com endotélio, isoladas de ratos normotensos (2R) e não foi alterado nas aortas com endotélio, isoladas de ratos 2R-1C. O NCX 2121 não alterou a fosforilação dos sítios de ativação ou inibição da eNOS. O NO não foi detectado em solução por análise amperométrica. O composto NCX2121 aumentou a concentração citosólica de NO, medida pela sonda fluorescente sensível a NO (DAF-2DA), por microscopia confocal. Na aorta de ratos 2R-1C, o relaxamento estimulado com o composto NCX2121 foi inibido pelas EROs e os níveis de EROs em células endoteliais isoladas, foi reduzido pelo composto NCX2121. O composto NCX 2121 reduziu os níveis de tromboxano na aorta de ratos 2R e 2R-1C. Os nossos resultados demonstram que o composto NCX2121 promove relaxamento pela liberação intracelular de NO e inibição da COX por reduzir a produção de prostanóides vasoconstrictores como o tromboxano. O composto NCX2121 não interfere com a ativação da NOS, mas reduz as EROs nas células endoteliais. / The vascular endothelium plays multiple roles on the tone control by the production and/or release of contractile factors (EDCFs) and relaxing factors (EDRFs). There is an imbalance between EDCFs and EDRFs in hypertension that is defined by endothelial dysfunction. In accordance to several authors, these alterations are due to increased production of reactive oxygen species (ROS). The ROS can affect the nitric oxide (NO) signaling, production and bioavailability that is the major EDRF. ROS can also increase the levels of prostaglandins and thromboxane (TX) that are EDCFs products of COX. The main target for NO is the activation of soluble guanylyl-cyclase (sGC) in the vascular smooth muscle cells causing vasorelaxation. In renal hypertensive rats (2K-1C), there is an increased production of ROS by NADH-NADPH-oxidase in the rat aorta endothelial cells. In the present study we used the compound NCX2121, in which chemical structure there is a NO donor and a non-selective COX inhibitor indomethacin. This study aimed to pharmacologically characterize the NCX2121 relaxing effect in 2K-1C rat aorta, and to investigate the contribution of the endothelial factors and ROS for this response. We verified that the relaxation-induced by NCX2121 was impaired by the endothelium removal and NO-synthase (NOS) inhibition. The relaxation induced by NCX2121 is due to NO, since sGC inhibition by ODQ completely abolished its effect in denuded endothelium 2K-1C rat aorta. However, in intact endothelium normotensive 2K rat aorta, the relaxing effect of NCX2121 was only partially inhibited whereas in 2K-1C it was not changed. NCX2121 did not change the phosphorylation sites of activation or inhibition of NOS. NO was not detected by amperometry in the organ bath during the relaxation induced by NCX2121, but it was measured in the cell cytoplasm by confocal microscopy. The vasorelaxation was inhibited by ROS, and NCX2121 decreased the ROS in isolated endothelial cells. NCX2121 reduced TX in 2K and 2K-1C rat aortas. Therefore, our results indicate that the compound NCX2121 induces relaxation by intracellular NO release and COX inhibition by the reduced production of contractile prostanoids such as TX. The compound NCX2121 does not modulate NOS, but it decreases ROS in the endothelial cells.

O endotélio vascular é responsável por várias funções como o controle do tônus vascular pela produção e/ou liberação de substâncias vasoconstritoras (EDCFs) e relaxantes (EDRFs). Na hipertensão arterial ocorre disfunção endotelial caracterizada pelo desequilíbrio entre EDCFs e EDRFs. Vários autores sugerem que essas alterações são decorrentes do aumento nas concentrações de espécies reativas de oxigênio (EROs). As EROs podem afetar a sinalização, produção e/ou biodisponibilidade do óxido nítrico (NO), principal EDRF, assim como aumentar os níveis de prostanóides como prostaglandinas e tromboxanos, EDCFs produtos da COX. O principal alvo para o NO é a ativação da guanilil ciclase solúvel (GCs) no musculo liso vascular causando vasorelaxamento. No modelo de hipertensão arterial dois rins um clipe (2R-1C), ocorre aumento nos níveis de EROs e ativação da NADH/NADPH-oxidase, principal enzima produtora de EROs em células endoteliais. Em nosso estudo, utilizamos o composto NCX2121, que é estruturalmente formado por um doador de NO e inibidor da COX (indometacina). O estudo teve por objetivo caracterizar farmacologicamente a resposta relaxante do NCX2121 na aorta de ratos hipertensos 2R-1C e investigar a contribuição do endotélio vascular e das EROs para essa resposta. Verificamos que o composto NCX 2121 produz relaxamento da aorta de ratos 2R e 2R-1C, que é reduzido pela remoção do endotélio e inibição da enzima NO-Sintase (NOS). O relaxamento do composto NCX 2121 deve ser promovido pelo NO, uma vez que em aortas sem endotélio esse relaxamento foi abolido pelo ODQ. Porém, foi apenas reduzido em aortas com endotélio, isoladas de ratos normotensos (2R) e não foi alterado nas aortas com endotélio, isoladas de ratos 2R-1C. O NCX 2121 não alterou a fosforilação dos sítios de ativação ou inibição da eNOS. O NO não foi detectado em solução por análise amperométrica. O composto NCX2121 aumentou a concentração citosólica de NO, medida pela sonda fluorescente sensível a NO (DAF-2DA), por microscopia confocal. Na aorta de ratos 2R-1C, o relaxamento estimulado com o composto NCX2121 foi inibido pelas EROs e os níveis de EROs em células endoteliais isoladas, foi reduzido pelo composto NCX2121. O composto NCX 2121 reduziu os níveis de tromboxano na aorta de ratos 2R e 2R-1C. Os nossos resultados demonstram que o composto NCX2121 promove relaxamento pela liberação intracelular de NO e inibição da COX por reduzir a produção de prostanóides vasoconstrictores como o tromboxano. O composto NCX2121 não interfere com a ativação da NOS, mas reduz as EROs nas células endoteliais. / The vascular endothelium plays multiple roles on the tone control by the production and/or release of contractile factors (EDCFs) and relaxing factors (EDRFs). There is an imbalance between EDCFs and EDRFs in hypertension that is defined by endothelial dysfunction. In accordance to several authors, these alterations are due to increased production of reactive oxygen species (ROS). The ROS can affect the nitric oxide (NO) signaling, production and bioavailability that is the major EDRF. ROS can also increase the levels of prostaglandins and thromboxane (TX) that are EDCFs products of COX. The main target for NO is the activation of soluble guanylyl-cyclase (sGC) in the vascular smooth muscle cells causing vasorelaxation. In renal hypertensive rats (2K-1C), there is an increased production of ROS by NADH-NADPH-oxidase in the rat aorta endothelial cells. In the present study we used the compound NCX2121, in which chemical structure there is a NO donor and a non-selective COX inhibitor indomethacin. This study aimed to pharmacologically characterize the NCX2121 relaxing effect in 2K-1C rat aorta, and to investigate the contribution of the endothelial factors and ROS for this response. We verified that the relaxation-induced by NCX2121 was impaired by the endothelium removal and NO-synthase (NOS) inhibition. The relaxation induced by NCX2121 is due to NO, since sGC inhibition by ODQ completely abolished its effect in denuded endothelium 2K-1C rat aorta. However, in intact endothelium normotensive 2K rat aorta, the relaxing effect of NCX2121 was only partially inhibited whereas in 2K-1C it was not changed. NCX2121 did not change the phosphorylation sites of activation or inhibition of NOS. NO was not detected by amperometry in the organ bath during the relaxation induced by NCX2121, but it was measured in the cell cytoplasm by confocal microscopy. The vasorelaxation was inhibited by ROS, and NCX2121 decreased the ROS in isolated endothelial cells. NCX2121 reduced TX in 2K and 2K-1C rat aortas. Therefore, our results indicate that the compound NCX2121 induces relaxation by intracellular NO release and COX inhibition by the reduced production of contractile prostanoids such as TX. The compound NCX2121 does not modulate NOS, but it decreases ROS in the endothelial cells.

Os nitrocomplexos de rutênio são estudados como agentes doadores de óxido nítrico (NO). Estes são atraentes como potenciais agentes terapêuticos porque apresentam baixa citotoxicidade, que pode ser decorrente da semelhança entre rutênio e ferro. Vários compostos de rutênio foram sintetizados em nosso laboratório, mas o complexo cis-[Ru(bpy)2(py)NO2] (PF6), (RuBPY) parece ser o mais promissor. Muitos doadores de NO tem como principal limitação clínica o desenvolvimento de tolerância, caracterizada pela perda rápida de seus efeitos anti-isquêmicos e hemodinâmicos. Os mecanismos e causas que levam à tolerância ainda são pouco conhecidos. Porém, acredita-se que a tolerância seja um processo multifatorial que envolva aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (ERO), diminuição da atividade da enzima guanilil ciclase solúvel (GCs) e aumento da expressão e atividade das enzimas fosfodiesterases. O presente trabalho teve por objetivos avaliar se os compostos RuBPY e NaNO2, em diferentes concentrações e tempos de incubação, desencadeiam auto tolerância e tolerância cruzada à nitroglicerina (NTG). Além disso, avaliar se os receptores TRPV1 participam do relaxamento induzido pelo RuBPY, se o RuBPY libera NO ou nitrito e se é capaz de inibir a agregação plaquetária. O RuBPY e o NaNO2 são capazes de promover relaxamento total, de maneira dependente de concentração, em aortas com e sem endotélio, contraídas com fenilefrina. Estes resultados demonstram que o efeito vasodilatador destes compostos é independente do endotélio. Porém, o RuBPY é mais potente que o NaNO2. O RuBPY é capaz de induzir auto tolerância em aortas sem endotélio pré-expostas por 5 ou 10 min ao RuBPY e em aortas com endotélio, pré-expostas por 45 min ao RuBPY. A pré-exposição por 30 min ou 45 min ao RuBPY potencializa o seu efeito vasodilatador em aortas sem endotélio e com endotélio, respectivamente. A potencialização da resposta relaxante independe da ativação da GCs, mas pode estar relacionada ao aumento da liberação de NO em células do músculo liso vascular e aumento na fosforilação do resíduo de Thr495 da eNOS. O NaNO2 também induz o processo de auto tolerância em aortas sem endotélio, pela pré-exposição ao NaNO2 por 5 min ou 30 min. Não há indução de tolerância cruzada entre nitroglicerina e RuBPY. Neste trabalho demonstramos também que o novo complexo de rutênio RuBPY é um gerador de NO, e não de nitrito, capaz de inibir a agregação plaquetária. Os receptores TRPV1 não participam do relaxamento desencadeado pelo RuBPY. Um achado importante deste trabalho foi o efeito potencializador da vasodilatação induzida pelo RuBPY promovida pela sua pré-exposição. Este efeito poderia ser benéfico, considerando um potencial uso terapêutico deste composto gerador de NO / The ruthenium nitro-complexes are studied as nitric oxide (NO) donors. These complexes are attractive as potential therapeutic agents because they have low cytotoxicity, which can be due to the similarity between ruthenium and iron. Several ruthenium compounds were synthesized in our laboratory, but the complex cis-[Ru(bpy)2(py)NO2](PF6) (RuBPY) is the most promising. The main clinical limitation of NO donors is the development of tolerance that is characterized by the loss of its vasodilator and hemodynamic effects. The mechanisms and causes that lead to tolerance are still poorly understood. However, it is believed that tolerance is a multifactorial process that involves increased production of reactive oxygen species (ROS), decrease activity of thr enzyme soluble guanylyl cyclase (sGC) and increased expression and activity of phosphodiesterases enzyme. This study aimed to evaluate if the compounds RuBPY and nitrite (NaNO2) cause tolerance in different concentrations and exposure times and and cross-tolerance to nitroglycerin (NTG). In addition, to evaluate the involvement of the TRPV1 receptors in the relaxation induced by RuBPY, if RuBPY releases NO or nitrite and if RuBPY inhibits platelet aggregation. Both RuBPY and NaNO2 are able to induce complete relaxation in a concentration-dependent manner in intact endothelium or denuded contracted with phenylephrine. These results demonstrate that the vasodilation induced by these compounds is endothelium-independent. However, the RuBPY is more potent than NaNO2. The RuBPY is able to induce self-tolerance in the denuded aorta that was pre-exposed for 5 min or 10 min to RuBPY and in aorta with intact endothelium pre-exposed for 45 min to RuBPY. Pre-exposure for 30 min or 45 min to RuBPY potentiates its vasodilator effect in aorta without and with endothelium, respectively. The potentiated relaxation is independent of the GCs activation, but it is due to increased NO release in vascular smooth muscle cells and increased eNOS phosphorylation at the inhibitory residue Thr495. The NaNO2 also induces self-tolerance in denuded aortas by the pre-exposure to NaNO2 for 5 min or 30 min. It was not observed cross-tolerance between nitroglycerin and RuBPY. In this work, we have also shown that the new ruthenium complex RuBPY is a NO generator that inhibits platelet aggregation. The TRPV1 receptors do not participate in the relaxation induced by RuBPY. An important finding of this study was the potentiating effect of vasodilation induced by RuBPY promoted by its pre-exposure. This effect could be beneficial considering the potential therapeutic use of this compound NO generator.

O relaxamento vascular induzido pelo óxido nítrico (NO) está prejudicado em aorta de ratos hipertensos renais (2R-1C). A nossa hipótese é de que o menor efeito do NO na aorta de ratos 2R-1C pode estar relacionada com a maior degradação do NO e/ou modificação das cavéolas no músculo liso vascular (MLV), considerando que o NO pode ser degradado rapidamente e que as cavéolas parecem ser importantes para a redução da concentração citosólica de Ca2+ ([Ca2+]c). O presente trabalho teve por objetivo estudar as alterações nos mecanismos vasodilatadores do NO em aorta de ratos hipertensos renais 2R-1C. Inicialmente, estudamos a influência do estresse oxidativo sobre o efeito do NO liberado dos doadores [Ru(NH.NHq)(terpy)NO+]3+ (TERPY) e nitroprussiato de sódio (NPS) em aorta de ratos normotensos (2R) e 2R-1C. Verificamos que o relaxamento foi menor na aorta dos ratos 2R-1C do que de 2R para o TERPY e NPS e que nas células do MLV da aorta de 2R-1C o efeito do TERPY em reduzir a [Ca2+]c também foi menor. Porém, o tratamento das aortas de ratos 2R-1C com antioxidante normalizou o relaxamento para ambos doadores e o efeito do TERPY sobre a [Ca2+]c. A concentração basal de superóxido (O2-) nas aortas dos ratos 2R-1C é maior do que em 2R e foi reduzida pelos antioxidantes. A concentração de NO basal e liberada do TERPY é menor em aortas de ratos 2R-1C. Estudamos a influência das cavéolas sobre o efeito do TERPY e NPS, em aorta de ratos 2R e 2R-1C. Somente em aortas de ratos 2R, a desorganização das cavéolas com ciclodextrina inibiu o relaxamento dos doadores de NO utilizados e a redução da [Ca2+]c para o TERPY. O número de cavéolas é menor tanto nas células do MLV como nas células endoteliais da aorta de ratos 2R-1C. Estudamos ainda o efeito do TERPY sobre a pressão arterial de ratos 2R e 2R-1C acordados. O TERPY possui efeito hipotensor somente nos ratos 2R-1C e este efeito foi mais prolongado do que o efeito hipotensor com NPS. O NPS teve efeito hipotensor tanto em ratos 2R como 2R-1C, porém este efeito foi maior em 2R-1C. Os resultados obtidos neste estudo indicam que a elevada concentração de O2- e o menor número de cavéolas encontrados na aorta dos ratos 2R-1C, devem contribuir de forma importante para o menor relaxamento da aorta de ratos 2R-1C. / The vascular relaxation induced by nitric oxide (NO) donors is impaired in aortas from renal hypertensive rats (2K-1C). Our hypothesis was that the lower NO effect in aortas from 2K-1C rats could be related with the higher degradation of NO and/or caveolae changes in vascular smooth muscle cells (VSMCs), considering that NO can be rapidly degraded and caveolae seems to play important role in the reduction of cytosolic Ca2+ concentration [Ca2+]c. The present study aimed to investigate the alterations on aorta relaxation induced by NO in 2K-1C rat aorta. At first, we studied the influence of oxidative stress on the effect of NO released from the NO donors [Ru(NH.NHq)(terpy)NO+]3+ (TERPY) and sodium nitroprusside (SNP) in aortas from normotensive (2K) and 2K-1C rats. The relaxation induced by both NO donors was impaired in aortas from 2K-1C rats and the reduction on [Ca2+]c induced by TERPY was also impaired in 2K-1C VSMCs. However, in aortas treated with antioxidants the relaxation to both NO donors and the reduction on [Ca2+]c to TERPY were normalized. The basal concentration of superoxide (O2-) was greater in 2K-1C than in 2K, which was reduced by the antioxidants. The basal cytosolic NO concentration ([NO]c) and the NO released from TERPY were lower in aortas from 2K-1C rats. We studied the influence of caveolae on the effects of NO released from the NO donors, in aortas from 2K and 2K-1C rats. We verified that caveolae disassemble with ciclodextrin impaired the relaxation to NO donors and the reduction on [Ca2+]c to TERPY only in aortas from 2K rats. The number of caveolae is reduced in aortic VSMCs and in the endothelial cells from 2K-1C rats. We studied the effect of TERPY on arterial pressure from 2K and 2K-1C rats. TERPY reduced the arterial pressure only in 2K-1C rats, which effect was longer than that produced by SNP. The hypotensive effect of SNP was greater in 2K-1C than in 2K rats. Taken together, our results indicate that the higher concentration of O2- and the reduced number of caveolae on aortas from 2K-1C rats could contribute to impaired aorta relaxation of 2K-1C rats.

O relaxamento vascular induzido pelo óxido nítrico (NO) está prejudicado em aorta de ratos hipertensos renais (2R-1C). A nossa hipótese é de que o menor efeito do NO na aorta de ratos 2R-1C pode estar relacionada com a maior degradação do NO e/ou modificação das cavéolas no músculo liso vascular (MLV), considerando que o NO pode ser degradado rapidamente e que as cavéolas parecem ser importantes para a redução da concentração citosólica de Ca2+ ([Ca2+]c). O presente trabalho teve por objetivo estudar as alterações nos mecanismos vasodilatadores do NO em aorta de ratos hipertensos renais 2R-1C. Inicialmente, estudamos a influência do estresse oxidativo sobre o efeito do NO liberado dos doadores [Ru(NH.NHq)(terpy)NO+]3+ (TERPY) e nitroprussiato de sódio (NPS) em aorta de ratos normotensos (2R) e 2R-1C. Verificamos que o relaxamento foi menor na aorta dos ratos 2R-1C do que de 2R para o TERPY e NPS e que nas células do MLV da aorta de 2R-1C o efeito do TERPY em reduzir a [Ca2+]c também foi menor. Porém, o tratamento das aortas de ratos 2R-1C com antioxidante normalizou o relaxamento para ambos doadores e o efeito do TERPY sobre a [Ca2+]c. A concentração basal de superóxido (O2-) nas aortas dos ratos 2R-1C é maior do que em 2R e foi reduzida pelos antioxidantes. A concentração de NO basal e liberada do TERPY é menor em aortas de ratos 2R-1C. Estudamos a influência das cavéolas sobre o efeito do TERPY e NPS, em aorta de ratos 2R e 2R-1C. Somente em aortas de ratos 2R, a desorganização das cavéolas com ciclodextrina inibiu o relaxamento dos doadores de NO utilizados e a redução da [Ca2+]c para o TERPY. O número de cavéolas é menor tanto nas células do MLV como nas células endoteliais da aorta de ratos 2R-1C. Estudamos ainda o efeito do TERPY sobre a pressão arterial de ratos 2R e 2R-1C acordados. O TERPY possui efeito hipotensor somente nos ratos 2R-1C e este efeito foi mais prolongado do que o efeito hipotensor com NPS. O NPS teve efeito hipotensor tanto em ratos 2R como 2R-1C, porém este efeito foi maior em 2R-1C. Os resultados obtidos neste estudo indicam que a elevada concentração de O2- e o menor número de cavéolas encontrados na aorta dos ratos 2R-1C, devem contribuir de forma importante para o menor relaxamento da aorta de ratos 2R-1C. / The vascular relaxation induced by nitric oxide (NO) donors is impaired in aortas from renal hypertensive rats (2K-1C). Our hypothesis was that the lower NO effect in aortas from 2K-1C rats could be related with the higher degradation of NO and/or caveolae changes in vascular smooth muscle cells (VSMCs), considering that NO can be rapidly degraded and caveolae seems to play important role in the reduction of cytosolic Ca2+ concentration [Ca2+]c. The present study aimed to investigate the alterations on aorta relaxation induced by NO in 2K-1C rat aorta. At first, we studied the influence of oxidative stress on the effect of NO released from the NO donors [Ru(NH.NHq)(terpy)NO+]3+ (TERPY) and sodium nitroprusside (SNP) in aortas from normotensive (2K) and 2K-1C rats. The relaxation induced by both NO donors was impaired in aortas from 2K-1C rats and the reduction on [Ca2+]c induced by TERPY was also impaired in 2K-1C VSMCs. However, in aortas treated with antioxidants the relaxation to both NO donors and the reduction on [Ca2+]c to TERPY were normalized. The basal concentration of superoxide (O2-) was greater in 2K-1C than in 2K, which was reduced by the antioxidants. The basal cytosolic NO concentration ([NO]c) and the NO released from TERPY were lower in aortas from 2K-1C rats. We studied the influence of caveolae on the effects of NO released from the NO donors, in aortas from 2K and 2K-1C rats. We verified that caveolae disassemble with ciclodextrin impaired the relaxation to NO donors and the reduction on [Ca2+]c to TERPY only in aortas from 2K rats. The number of caveolae is reduced in aortic VSMCs and in the endothelial cells from 2K-1C rats. We studied the effect of TERPY on arterial pressure from 2K and 2K-1C rats. TERPY reduced the arterial pressure only in 2K-1C rats, which effect was longer than that produced by SNP. The hypotensive effect of SNP was greater in 2K-1C than in 2K rats. Taken together, our results indicate that the higher concentration of O2- and the reduced number of caveolae on aortas from 2K-1C rats could contribute to impaired aorta relaxation of 2K-1C rats.