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Type: Tese
Title: Participação da tonina na resistência à hipertrofia cardíaca induzida
Authors: Valéria Alves Fernandes
First Advisor: Jorge Luiz Pesquero
First Co-advisor: Almir de Sousa Martins
First Referee: Deoclécio Alves Chianca Júnior
Second Referee: Ivan Carlos dos Santos
Third Referee: Maria de Fátima Leite
metadata.dc.contributor.referee4: Jader dos Santos Cruz
Abstract: Introdução: De acordo com a Organização Mundial da Saúde, as doenças cardiovasculares são a principal causa de mortalidade no mundo. A hipertrofia cardíaca constitui-se em processo adaptativo em resposta a sobrecargas hemodinâmicas crônicas, representando importante fator de risco para doenças cardíacas, tais como isquemia, arritmia e morte súbita. Uma das principais lacunas associadas ao tratamento das doenças cardiovasculares é a complexidade dos eventos que levam à sua progressão e as diversas formas de manifestação. Tonina é uma serinilproteinase, capaz de liberar angiotensina II (Ang II). Estudos preliminares do nosso grupo de pesquisa mostraram que camundongos transgênicos que expressam tonina de rato (TGM(rTon)) são “resistentes” a hipertrofia cardíaca induzida por isoproterenol (ISO). Objetivo: Identificar quais fatores moleculares e vias de sinalização celular levam a resistência à hipertrofia cardíaca observada no animal TGM(rTon). Métodos: TGM(rTon) e seu controle C57 foram submetidos a indução de hipertrofia cardíaca com ISO (20 mg/kg/dia), realizada durante 5 dias. Após processo de indução foi determinado o índice de hipertrofia cardíaca. Tonina de glândula submandibular de rato foi purificada e adicionada à cardiomiócitos neonatais isolados de ratos e submetidos a estímulo hipertrófico com Ang II. Nestes miócitos foram realizadas medidas de área celular e de translocação do GRK-5 para o núcleo, ambos por meio de imunofluorescência. Os níveis de expressão de tonina no coração foram mensurados por Western Blot. Os níveis de expressão de diversos genes relacionados com hipertrofia foram avaliadas por PCR tempo real, nos cardiomiócitos isolados e em coração de TGM(rTon) e seu controle. RNA-seq foi realizado para identificar o transcriptoma do coração. As bibliotecas foram agrupadas e sequenciadas a 300 ciclos, na sequência paired-end, e as análises de enriquecimento de vias foram feitas utilizando a ferramenta enrichr 5. Resultados: Nossos dados confirmam a resistência a hipertrofia do TGM(rTon). Nos cardiomiócitos isolados, tonina reverteu a hipertrofia celular induzida por Ang II e diminuiu a translocação do GRK-5 para o núcleo dos miócitos. Tonina também reduziu os níveis de expressão gênica de BNP, AT1 e MYH7, e aumentou os níveis de expressão gênica do receptor MAS. Não houve alteração nos níveis de expressão gênica do ANP e GRK-5. No coração dos animais TGM(rTon) os níveis de expressão de tonina foram maiores quando comparado a seu controle. Após tratamento com ISO os níveis de expressão de tonina foram ainda maiores no TGM(rTon). Os níveis de expressão gênica do receptor AT1, de MYH7 e de BNP também se mostraram diminuídas no coração de TGM(rTon) tratado com ISO, ao passo que os níveis de expressão de ANP mostraram-se aumentados. Por RNA-seq foi constatado que 18 genes diretamente ligados a hipertrofia cardíaca (POSTN, CRLF1, LTBP2, SSP1, LOX, COL5A2, CTGF, NMRK2, ACTA1, MEOX1, CILP, NPPB (ou BNP), THBS-4, TNC, SERPINB1A, C1QTNF3, 2200002DOIRICK e PRC1) se mostraram negativamente regulados nos TGM(rTon) tratados com ISO, em comparação com os C57 também tratados com ISO. Os resultados foram validados por q-PCR e confirmamos que os genes POSTN, LTBP2, LOX, COL5A2, ACTA1 e NPPB estavam menos expressos nos animais TGM(rTon) tradados com ISO. Conclusão: Tonina, através da regulação negativa de diversos genes exerce papel cardioprotetor importante ao impedir a hipertrofia cardíaca e celular.
Abstract: Introduction: According to the World Health Organization, cardiovascular diseases are the major cause of mortality in the world. Cardiac hypertrophy is an adaptive process in response to chronic hemodynamic overloads, representing an important risk factor for heart diseases, such as ischemia, arrhythmia and sudden death. One of the main gaps associated with the cardiovascular diseases treatment is the complexity of the events that lead to its progression and the various manifestation forms. Tonin is a serineproteinase, capable of releasing angiotensin II (Ang II). Preliminary studies from our research group have shown that transgenic mice expressing rat tonin (TGM(rTon)) are "resistant" to isoproterenol (ISO) induced cardiac hypertrophy. Objective: To identify which molecular factors and cell signaling pathways lead to cardiac hypertrophy resistance observed in the TGM(rTon) animal. Methods: TGM(rTon) and its control C57 were submitted to cardiac hypertrophy induction with ISO (20 mg / kg / day), performed during 5 days. After the induction process, the index of cardiac hypertrophy was determined. Tonina of submandibular mouse gland was purified and added to isolated neonatal cardiomyocytes from rats and subjected to hypertrophic stimulation with Ang II. In these myocytes, cell-area measurements and translocation of GRK-5 to the nucleus were performed, both by immunofluorescence. The tonin expression levels in the heart were measured by Western Blot. The expression levels of several genes related to hypertrophy were evaluated by real-time PCR, in isolated cardiomyocytes and in the TGM (rTon) heart and its control. RNA-seq was performed to identify the heart transcriptome. The libraries were pooled and sequenced at 300 cycles in the paired-end sequence, and pathway enrichment analyzes were performed using enrichr 5 tool. Results: Our data confirm TGM(rTon) cardiac hypertrophy resistance. In the isolated cardiomyocytes tonin prevent cellular hypertrophy Ang II-induced and decreased GRK-5 translocation to the myocyte nucleus. Tonin also reduced BNP, AT1 and MYH7 gene expression levels and increased gene expression levels of MAS receptor. There was no change in the ANP and GRK-5 gene expression levels. TGM(rTon) hearts presented higher tonin expression levels when compared to their control. After ISO treatment, tonin expression levels were even higher in TGM(rTon). AT1, MYH7 and BNP gene expression levels were also decreased in the TGM(rTon) heart after ISO treatment and ANP expression levels were increased. In the present study it was found that 18 genes are directly associated to cardiac hypertrophy: POSTN, CRLF1, LTBP2, SSP1, LOX, COL5A2, CTGF, NMRK2, ACTA1, MEOX1, CILP, NPPB (or BNP), THBS-4, TNC, SERPINB1A, C1QTNF3, 2200002DOIRICK and PRC1. These genes were negatively regulated in the TGM(rTon) treated with ISO compared to C57 also treated with ISO. The results were validated by q-PCR and we confirmed that POSTN, LTBP2, LOX, COL5A2, ACTA1 and NPPB were less expressed in the TGM(rTon) treated with ISO. Conclusion: Tonin, through negative regulation of several genes, plays an important cardioprotective role in preventing cardiac and cellular hypertrophy.
Subject: Fisiologia e Farmacologia
Tioninas
Doenças cardiovasculares
Cardiomegalia
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas - Fisiologia e Farmacologia
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/35721
Issue Date: 22-Sep-2017
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