Modulação redox da homeostase de células musculares lisas através de estimuladores do sistema NADPH oxidase / Redox modulation of smooth muscle cells homeostasis via inductors of NADPHoxidase system

RESUMO

As doenças cardiovasculares representam a principal causa de morte nos países ocidentais. Dentre essas doenças, a aterosclerose é que mais se destaca, sendo caracterizada pelo acúmulo de células musculares lisas vasculares (CMLV). O efeito patológico das CMLV em resposta a diferentes estímulos pode acarretar em disfunções nestas células. É notável que a aterosclerose ocorra principalmente em vasos sinuosos onde ocorre um forte turbilhonamento do fluxo sanguíneo, que pode acarretar em hemólise e, consequentemente, acúmulo de heme livre. Além disso, no processo de aterogênese as moléculas de adesão, principalmente integrinas, são de crucial importância durante a resposta de CMLV. Nesse trabalho nosso objetivo inicial foi avaliar o efeito do heme livre nas funções de CMLV, bem como os mecanismos moleculares por trás desses efeitos. Em uma segunda parte, investigamos o envolvimento da integrina α1ß1 no efeito da Angiotensina II (Ang II) em CMLV. Nós observamos que o heme livre é capaz de induzir a proliferação e migração de CMLV via espécies reativas de oxigênio (ERO) provenientes da NADPHoxidase (NADPHox). Adicionalmente vimos que o heme ativa vias de sinalização redox-sensíveis relacionadas à proliferação celular, como MAPKinases e o fator de transcrição NFκB. Também observamos que há uma ligação entre a NADPHox e o sistema heme oxigenase (HO), uma vez que o heme induz a expressão de HO-1 e o pré-tratamento das CMLV com inibidores de HO levam ao aumento tanto o efeito proliferação quanto a indução de ERO promovidas pelo heme. Além disso, vimos que o efeito contra-regulatório promovido pela HO ocorre devido as metabolites do heme biliverdina, bilirrubina e monóxido de carbono. Por último, quando bloqueamos tanto a NADPHox quanto o sistema HO o heme não teve efeito algum na proliferação de CMLV...

ABSTRACT

Cardiovascular diseases represent the major mortality reason in western countries. Among these diseases, atherosclerosis is the most prominent one, which is characterized by vascular smooth muscle cell (VSMC) accumulation. The pathological effect of VSMC in response to different stimuli is able to induce VSMC dysfunctions. Notably, this cardiovascular disease occurs mainly in sinuous vessels with turbulent blood flow, which may lead to hemolysis and consequent free heme accumulation. Furthermore, in atherogenesis the adhesion molecule, mainly integrins, were of crucial importance during the VSMC response. In this work our aim was to elucidate the effect of free heme in VSMC, as well the molecular mechanisms underlying this process. In a second part, we investigated the role of α1ß1 integrin in Angiotensin II (Ang II) effect on VSMC. We observed that free heme is able to induce VSMC proliferation in a Reactive Oxygen Species (ROS) derived from NADPHoxidase (NADPHox) dependent manner. Additionally, heme activates proliferation-relationed redox-sensitive signaling routes, such as MAPKinases and the transcription factor NFκB. It was also observed a critical crosstalk between NADPHox and heme oxygenase (HO) system, once heme induces HO-1 expression and VSMC pretreatment with HO inhibitors increased heme proliferative effect and ROS production. Accordingly, we observed that the counter-regulatory effect promoted by HO occurs due heme metabolites biliverdin, bilirubin and carbon monoxide. Finally, when both NADPHox and HO system were blocked, heme had no effect on VSMC proliferation...