Pregnancy restores altered sympathetic vasomotor modulation and parasympathetic cardiac modulation in hypertensive rats.

Hypertension is associated to impaired baroreflex sensitivity (BRS). In spontaneously hypertensive rats (SHR), pregnancy reduces blood pressure, and this effect has been associated to increase nitric oxide (NO) bioavailability. Increased NO bioavailability has been linked to improve BRS in hypertensive animals. Therefore, we hypothesize that pregnancy improves the BRS in SHR. We performed experiments to evaluate the vasomotor and cardiac autonomic modulation, also to evaluate the BRS at baseline conditions (spontaneous) and after phenylephrine (PE) and sodium nitroprusside (SNP) administrations in non-pregnant (NP) and pregnant (P) Wistar rats and SHR. Beat-to-beat time series with systolic arterial pressure values were generated and processed by Fast Fourier Transform (spectral analysis). Next, spectra were integrated into low-frequency (LF) band and had their power taken as an index of sympathetic modulation on arterial pressure. Reduced mean arterial pressure was observed in P-groups when compared to NP matched rats, although we did not observe alterations in heart rate (HR). In SHR-NP, spectral analysis revealed altered cardiovascular autonomic modulation when compared to the other groups. However, in SHR-P the autonomic parameters were similar to those observed in Wistar-NP, suggesting that pregnancy changed autonomic modulation. BRS assessed by means of the sequence method was found similar in P-groups. Pregnancy reduced the BRS during hypotension in Wistar. BRS assessed with PE and SNP administration was found lower in SHR-NP as compared to Wistar-NP, and it was not altered by pregnancy. In conclusion, pregnancy did not improve the BRS in SHR, but normalized altered sympathetic vasomotor modulation in SHR.

The Role of Glycocalyx and Caveolae in Vascular Homeostasis and Diseases.

This review highlights recent findings about the role that endothelial glycocalyx and caveolae play in vascular homeostasis. We describe the structure, synthesis, and function of glycocalyx and caveolae in vascular cells under physiological and pathophysiological conditions. Special focus will be given in glycocalyx and caveolae that are associated with impaired production of nitric oxide (NO) and generation of reactive oxygen species (ROS). Such alterations could contribute to the development of cardiovascular diseases, such as atherosclerosis, and hypertension.

Efeito vasorelaxante do doador de óxido nítrico [Ru(terpy)(bdq)NO]3+ (TERPY) em artéria de resistência e sua interação com a óxido nítrico sintase endotelial (eNOS) de Ratos Espontaneamente Hipertensos (SHR) / Vasorelaxation effect of nitric oxide donor [Ru(terpy)(bdq)NO]3+ (TERPY) on resistance artery and its interaction with endothelial nitric oxide synthase (eNOS) of Spontaneously Hypertensive Rats (SHR)

O TERPY promove efeito hipotensor de maior magnitude em ratos hipertensos (SHR e 2R-1C) do que em ratos normotensos (Wistar e 2R). Foi demonstrado anteriormente que o endotélio prejudica o efeito vasodilatador do TERPY em aorta de Wistar. No entanto, observamos que o endotélio melhora os efeitos vasodilatadores do TERPY em aorta de SHR. Vasos sanguíneos de menor calibre, tais como as artérias de resistência, estão associadas ao controle da resitência vascular periférica e da pressão arterial. Nossa hipótese é que o TERPY induz relaxamento nas artérias mesentéricas de resistência em SHR e que as células endoteliais modulam positivamente o efeito do TERPY nestes vasos sanguíneos. Portanto, o nosso objetivo foi avaliar o efeito vasodilatador do TERPY em anéis com e sem endotélio de artéria mesentérica de ratos SHR, o seu mecanismo de relaxamento e a participação da NOS sobre esse efeito. e a Nossos resultados mostraram que o TERPY induziu um efeito vasodilatador dependente da concentração em anéis de artérias mesentéricas (2º e 3º ramos) de SHR e de ratos Wistar. A potência do TERPY foi maior em anéis intactos do que em anéis sem endotélio em artérias mesentéricas de SHR, mas em Wistar o endotélio prejudicou o efeito do TERPY. Nas artérias mesentéricas sem endotélio de SHR, o efeito do TERPY é dependente da atividade da guanilato ciclase solúvel e de canais para potássio. Nas artérias mesentéricas intactas de SHR, o efeito de TERPY depende da atividade de eNOS, mas não é dependente das atividades de nNOS, iNOS ou da via da ciclooxigenase. O TERPY promove a fosforilação da eNOS nos resíduos de serina1177 e aumenta a concentração de óxido nítrico em células endoteliais isoladas de artérias mesentéricas de SHR. Nossos resultados mostraram que a guanilato ciclase solúvel, os canais para potássio e a eNOS estão envolvidos no efeito vasodilatador estimulado pelo TERPY nas artérias de resistência mesentérica de SHR. Numa segunda parte deste estudo, avaliamos o mecanismo de ação de TERPY e seu efeito sobre a atividade da eNOS em células endoteliais. As células HUVEC, WT-HEK e HEK-eNOS foram tratadas com TERPY em diferentes tempos (0 a 60 minutos). Foram analisados por Western blotting o efeito do TERPY sobre a fosforilação de eNOS, monômero e dímero da eNOS e sobre monômero e oligômero de caveolina-1. Também foi avaliado o efeito do TERPY na interação eNOS/Cav-1 através de co-imunoprecipitação. As alterações induzidas pelo TERPY sobre as concentrações de espécies reativas de oxigênio e peroxinitrito em células endoteliais foram medidas usando sonda DHE e biossensor 7-CBA, respectivamente. A concentração de óxido nítrico (NO) foi avaliada por sonda DAF-FM e sensor Cooper. O TERPY promoveu desacoplamento e disfunção da eNOS, dependente de BH4. A desestabilização dos oligômeros da caveolina-1 foi induzida pelo TERPY. Consequentemente, o TERPY reduziu a interação eNOS/Cav-1 e promoveu ativação da eNOS. Nossos resultados mostraram que a atividade da eNOS pode ser regulada de duas maneiras diferentes pelo TERPY. O TERPY promove desacoplamento e fosforilação da eNOS, promovendo uma estratégia diferente para a regulação da atividade desta enzima. As moléculas químicas ou biológicas como o TERPY que regulam a atividade da eNOS e aumentam a produção e a biodisponibilidade de NO teriam ações terapêuticas importantes para o tratamento de doenças vasculares associadas a hipertensão(AU)

TERPY promotes a hypotensive effect with greater magnitude in hypertensive rats (SHR and 2K-1C) than in normotensive rats (Wistar and 2K). Previously, it was demonstrated that endothelium impairs vasodilatory effect of TERPY in Wistar aorta. However, we observed that endothelium improves the vasodilatory effect of TERPY in SHR aorta. Smaller blood vessels, such as mesenteric arteries, are associated with the control of peripheral vascular resistance and blood pressure. We hypothesized that TERPY induces relaxation on mesenteric resistance arteries in SHR and endothelial cells modulate positively the TERPY's effect on these blood vessels. Therefore, our goal was to evaluate the vasodilator effect of TERPY in rings with and without endothelium of mesenteric arteries in SHR, the mechanism of relaxation and the participation of NOS on this effect. Our results show TERPY induced a concentration-dependent vasodilator effect in mesenteric arteries (2nd and 3 rd branches) rings from SHR and Wistar. The potency of TERPY was higher in intact than in denuded rings from SHR, but in Wistar, endothelium impair the TERPY's effect. In denuded mesenteric arteries from SHR, the relaxation effect induced by TERPY is dependent of soluble guanylate cyclase and activation of potassium channel. However, in intact mesenteric arteries from SHR, TERPY´s effect is modulated by eNOS activity, but it is not dependent of nNOS, iNOS or cyclooxygenase pathway activities. TERPY promotes eNOS3 Ser1177 phosphorylation and increases nitric oxide concentration in isolated endothelial cells of mesenteric arteries from SHR. Together, our results showed that soluble guanylate cyclase, potassium channels, and eNOS are involved in the vasodilator effect of TERPY in mesenteric resistance arteries from SHR. In a second part of this study, we aimed to evaluate the mechanism of action of TERPY and its effect on eNOS activity in endothelial cells. HUVEC, WT-HEK and HEK-eNOS cells were treated with TERPY at different times (0 to 60 minutes). Were analyzed by western blotting the TERPY`s effect on eNOS monomer, dimer and phosphorylation and on monomer and oligomer of caveolin-1. It was also evaluated the effect of TERPY in the interaction between eNOS/Cav-1 through co-immunoprecipitation. Alterations induced by TERPY on reactive oxygen species and peroxynitrite concentrations in endothelial cells were measured by using DHE probe and biosensor 7-CBA, respectively. Nitric oxide fluorescence was assessed by DAF-FM probe and Cooper sensor. TERPY promoted eNOS uncoupling and eNOS dysfunction, which is BH4-dependent. Caveolin-1 oligomers destabilization was induced by TERPY. Consequently, TERPY reduced eNOS/Cav-1 interaction and promoted eNOS activation. Our results show that eNOS activity can be regulated in two different ways by TERPY, leading to eNOS uncoupling and leading to eNOS phosphorylation, promoting a strategy for eNOS regulation. Chemical or biological molecules as TERPY that regulates eNOS activity and increase NO production and bioavailability are potential therapeutic drugs for the treatment of vascular diseases associated with hypertension(AU)

Participação do endotélio e das espécies reativas de oxigênio no efeito hipotensor e na resposta vasodilatadora do novo doador de óxido nítrico [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+ (TERPY) em ratos espontaneamente hipertensos (SHR) / Participation of the endothelium and reactive oxygen species in the hypotensive effect and vasodilation of the new nitric oxide donor [Ru(terpy)(bdq)NO+]3+(TERPY) in spontaneously hypertensive rats (SHR)

O efeito hipotensor do TERPY é aumentado em SHR em comparação com ratos normotensos Wistar (WST), mas o seu relaxamento em anéis de aorta sem endotélio não difere entre os grupos. Trabalhamos com a hipótese de que o desacoplamento da óxido nítrico sintase (NOS) ou espécies reativas de oxigênio (EROs) podem prejudicar a biodisponibilidade de óxido nítrico (NO) liberado pelo TERPY e NPS (nitroprussiato de sódio) em seus efeitos hipotensores e vasodilatadores em SHR. Avaliamos o efeito do L-NAME (inibidor da NOS), da APOCININA (bloqueadora da NOX) e do TEMPOL (mimético da superóxido dismutase) na resposta hipotensora e na vasodilatação induzida pelos doadores de NO, TERPY e NPS, em aortas de WST e SHR. L-NAME aumentou o efeito hipotensor do TERPY em WST, mas não em SHR. Este efeito não foi alterado pelo TEMPOL, mas foi aumentado pela APOCININA em ambos os grupos. Essas drogas não alteraram o efeito hipotensor do NPS. A remoção do endotélio ou incubação com L-NAME diminuiu a potência do TERPY na aorta de SHR e aumentou na aorta de WST. TEMPOL e APOCININA aumentaram a potência do TERPY em aortas de WST e de SHR. Estes efeitos são independentes do endotélio em SHR e sensíveis ao endotélio em WST. A presença do endotélio e a incubação com TEMPOL ou APOCININA aumentou a potência do NPS em aortas de WST e SHR. Em conclusão, o efeito hipotensor do TERPY é prejudicado pela NOS em WST e pela NOX em WST e SHR. Por outro lado, o efeito hipotensor do NPS é semelhante em WST e SHR, que é independente da NOS e de EROs. Em aortas, EROs derivadas do endotélio prejudicam o relaxamento do TERPY em anéis de aorta de WST e SHR, e EROs liberadas a partir de células do músculo liso vascular (CMLV) também participam dessa resposta apenas em aortas de SHR

The hypotension of TERPY is increased in SHR compared to Wistar (WST) rats, but its relaxation in denuded aortic rings is not different. We hypothesized that NO-synthase uncoupling or reactive oxygen species (ROS) could impair the NO bioavailability released from TERPY and SNP in their hypotensive and vasorelaxant effects in SHR. We evaluated the effect of the inhibitors L-NAME (NO-synthase) and APOCYNIN (NOX), and TEMPOL (superoxide dismutase mimetic) in the hypotensive effect and aorta vasodilatation induced by NO-donors in WST and SHR. L-NAME increased TERPY’s hypotensive effect in WST, but not in SHR. This effect was not altered by TEMPOL, but it was increased by APOCYNIN in both groups. These drugs did not alter the SNP’s hypotensive effect. Endothelium removal, or L-NAME, decreased the potency of TERPY in SHR aorta and increased it in WST aorta. TEMPOL and APOCYNIN increased the potency of TERPY in WST and SHR aortas. These effects are endothelium independent in SHR, and endothelium dependent in WST. Endothelium, TEMPOL and APOCYNIN increased the potency of SNP in aortas of WST and SHR. In conclusion, TERPY’s hypotensive effect is impaired by NOS in WST and by NOX activity in WST and SHR. Otherwise, the hypotensive effect of SNP is similar in WST and SHR, which is independent of NOS and ROS. In aortas, ROS derived from endothelium impairs the relaxation of TERPY in aortic rings of WST and SHR, but ROS from vascular smooth muscle also participates in this response in SHR aorta