A hipertensão arterial sistêmica (HAS) apresenta alterações vasculares significativas como o remodelamento vascular e o aumento da atividade das metaloproteinases de matriz (MMPs), principalmente a MMP-2, responsáveis pela proteólise da matriz extracelular. No remodelamento vascular, ocorre uma mudança no fenótipo das células musculares lisas vasculares (CMLV) de contrátil para sintético, com redução de proteínas da maquinaria contrátil como a calponina-1. Essa alteração fenotípica confere às CMLV a capacidade de migração e proliferação, contribuindo ao remodelamento arterial durante a HAS. A calponina-1 foi degradada pela MMP-2 em aorta de ratos endotoxêmicos e este efeito contribuiu para a menor contração vascular da sepse. Sua redução foi associada ao aumento de atividade de MMP-2 e proliferação de CMLV em aortas de ratos hipertensos. A hipótese do presente trabalho é de que a MMP-2 contribui para as alterações morfofuncionais induzidas pela hipertensão em artérias de condutância e de resistência pela regulação de calponina-1. Para testar tal hipótese, ratos Wistar foram submetidos ao modelo de hipertensão dois rins-um clipe (2R-1C) ou apenas laparatomia e tratados por via oral com doxiciclina (inibidor da atividade de MMPs na dose de 30 mg/kg/dia) ou água durante sete dias. A pressão arterial sistólica (PAS) foi aferida diariamente por pletismografia de cauda. Aorta e artérias mesentéricas foram removidas para a execução de zimografia in situ e em gel, imunofluorescência para calponina-1, imunohistoquímica para Ki-67 e análise morfológica. Artérias mesentéricas e aortas também foram utilizadas para curva concentração-efeito com fenilefrina. Observou-se que a PAS aumentou em ratos 2R-1C e o tratamento com doxiciclina não a reduziu. A análise morfológica da aorta mostrou que a razão média por lúmen e a área de secção transversal aumentaram nos animais hipertensos em relação aos grupos Sham. Não houve alteração nestes parâmetros nas artérias mesentéricas. Houve aumento de proliferação das CMLV em aortas de ratos 2R-1C e a doxiciclina reverteu essa alteração. Nas artérias mesentéricas não foi observada alteração na proliferação celular. A atividade gelatinolítica de MMP-2 e sua expressão estão aumentadas nos dois leitos arteriais de ratos 2R-1C e o tratamento com doxiciclina as reduziu. A expressão de calponina-1 está reduzida nas aortas e aumentada nas artérias de resistência de animais 2R-1C e o tratamento reverteu estes efeitos. A contração à fenilefrina das aortas e artérias mesentéricas está aumentada nos animais 2R-1C e o tratamento a reduziu. Os resultados indicam que a MMP-2 tem ações diferentes na regulação de calponina-1 nos dois leitos arteriais. Nas artérias de condutância, a redução de calponina-1 pela MMP-2 pode ser o gatilho para a mudança de fenótipo das células musculares lisas vasculares, o que conduz ao remodelamento hipertrófico. Nas artérias de resistência, a MMP-2 pode contribuir para a função contrátil do leito arterial aumentando os níveis de calponina-1. / Hypertension is a global public health problem that lead to significant vascular changes. Among them, the chronic remodeling and increased activity of matrix metalloproteinase (MMP)-2, which is responsible for extracellular matrix proteolysis, are the main mediators of the vascular maladaptation. During vascular remodeling, there is a change in the phenotype of vascular smooth muscle cells (VSMC) of contractile to synthetic form, with a reduction of contractile proteins such as calponin-1. This phenotype switch provides to the VSMC the ability of migration and proliferation, thus contributing to hypertension-induced arterial remodeling. Calponin-1 was degraded by MMP-2 in rat endotoxemic aortas and this effect contributed to the vascular hypocontractility. In addition, its reduction was associated with increased activity of MMP-2 and proliferation of VSMC in aortas of rats submitted to renovascular hypertension. Therefore, the hypothesis of this study is that MMP-2 contributes to hypertension-induced morphological and functional changes in conductance and resistance arteries by regulating calponin-1. To test such hypothesis, male Wistar rats were submitted to the two kidney- one clipe (2K-1C) hypertension model and were treated with doxycycline (inhibitor of MMPs activity at 30 mg/kg/day) or water for one week. Systolic blood pressure (SBP) was daily checked by tail-cuff plethysmography. Aortas and mesenteric arteries were removed to perform in situ and gel zymography, immunofluorescence for calponin-1, immunohistochemistry for Ki-67 and morphological analysis. Mesenteric arteries and aortas were also used for concentration-effect curve for phenylephrine. It was observed that SBP has increased in 2K-1C rats and doxycycline did not reduce it. Morphological analysis of the aorta showed that both media per lumen ratio and arterial cross sectional area increased in hypertensive animals compared to Sham. There was no changes in this two parameters in mesenteric arteries. Furthermore, there was an increase of VSMC proliferation in rat aortas and doxycycline was able to revert this alteration. In the mesenteric arteries, no changes were observed in VSMC proliferation. Gelatinolytic activity of MMP-2 and its expression were increased in both arterial beds of 2K-1C rats and treatment with doxycycline reduced it. Calponin-1 expression was reduced in aortas and increased in resistance arteries from 2K-1C animals and the treatment was able to improve both scenarios. The contractile function of aortas and mesenteric arteries was increased in 2K-1C rats and treatment has reduced it. So, what follows is that MMP-2 has different actions in the regulation of calponin-1 in both arterial beds. In conductance arteries, reduction of calponin-1 by MMP-2 may trigger the VSMC phenotype switch, which leads to the hypertrophic remodeling. In resistance arteries, MMP-2 contributes to the hypercontractility of the arterial bed by increasing calponin-1. This effect may be particularly related to extracellular actions of MMP-2.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-22082017-140719 |
| Date | 13 February 2017 |
| Creators | Juliana Montenegro Parente |
| Contributors | Michele Mazzaron de Castro, Lusiane Maria Bendhack, Luciano de Figueiredo Borges, Marcelo Damario Gomes |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Ciências Biológicas (Farmacologia), USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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