Análise do fenótipo cardiovascular de ratas transgênicas (TG7371) que expressam uma proteína de fusão produtora de angiotensina-(1-7)
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Analysis of the cardiovascular phenotype of transgenic rats (TG7371) that express a protein fusion producing angiotensin-(1-7)
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Resumo
Angiotensina-(1-7) [Ang-(1-7)] é um componente importante do sistema renina angiotensina (SRA) especialmente por suas propriedades vasodilatadoras, anti-inflamatórias
e antiproliferativas. É considerada um peptídeo contrarregulador endógeno dos efeitos
vasoconstritores e proliferativos da Angiotensina II (Ang II). Em decorrência do papel
fisiológico no controle da pressão arterial (PA) e equilíbrio hidroeletrolítico, bem como a
sua participação na fisiopatologia das doenças cardiovasculares, os componentes do SRA
tem sido alvo para o desenvolvimento de animais transgênicos. No presente estudo,
comparamos o fenótipo cardiovascular de ratas de uma nova linhagem transgênica, TG(A 7)-L7371 (TG), com machos da mesma linhagem. Essa linhagem TG expressa um gene que
codifica uma proteína de fusão contendo a sequência de Ang-(1-7), e que está associado a
um promotor específico, ao da proteína fibrilar acídica glial humana (hGFAP). Para o
estudo, foram utilizados ratos Sprague-Dawley (SD; grupo controle) e ratos TG, tanto
machos quanto fêmeas. A pressão arterial sistólica (PAS) foi medida de forma não invasiva
por pletismografia de cauda. Nas fêmeas a medida da PAS foi associada à avaliação das
diferentes fases do ciclo estral. A pressão arterial média (PAM) e frequência cardíaca (FC)
também foram avaliadas também por medida direta através de canulação da artéria femoral
acoplada ao sistema de registro Biopac System. Foi avaliada a sensibilidade do controle
barorreflexo do componente bradicárdico, através da variação reflexa de FC decorrente de
aumento de PAM induzido por injeção endovenosa de fenilefrina. O tônus autonômico
cardíaco foi determinado através de bloqueio sequencial e alternado de receptores β adrenérgicos, com propranolol e muscarínicos, com metil-atropina. Os níveis de
angiotensinas circulantes foram medidos no plasma por espectrometria de massa. Os
resultados obtidos neste estudo mostraram que: 1) Ratos TG fêmeas, bem como TG machos
apresentaram níveis mais baixos de PA em relação aos SD, tanto avaliado por pletismografia
da cauda quanto pelo registro direto de curto prazo; 2) As fêmeas, tanto SD quanto TG,
apresentaram níveis de PA mais baixos do que os machos de suas respectivas linhagens; 3)
Não foram observadas diferenças significativas na PAS durante as diferentes fases do ciclo
estral; 4) As fêmeas TG mostraram um aumento na FC em comparação com as fêmeas SD
e machos TG; 5) As fêmeas TG apresentaram sensibilidade do controle barorreflexo da FC
idêntica às fêmeas SD, no entanto, maior em comparação aos machos TG; 6) Tanto fêmeas
quanto machos TG apresentaram concentração plasmática de Ang-(1-7) semelhante aos
respectivos controles SD; 8) As fêmeas TG e SD apresentaram níveis aumentados de Ang-
(1-7) em comparação com os machos de suas respectivas linhagens; 9) As fêmeas SD
apresentaram ainda níveis aumentados de Ang I e Ang II em relação aos machos SD. Esses
resultados sugerem que a superexpressão de Ang-(1-7) tecidual pode induzir efeitos
benéficos no sistema cardiovascular, como a redução da PA. Considerando que o
“background” genético é de um animal normotenso, este é um resultado bastante relevante
e torna este animal um modelo interessante para se estudar o efeito do aumento tecidual de
longo prazo da Ang-(1-7) na fisiopatologia e tratamento de doenças cardiovasculares,
especialmente em fêmeas.
Abstract
Angiotensin-(1-7) [Ang-(1-7)] is an important component of the renin-angiotensin
system (RAS) especially for its vasodilator, anti-inflammatory, and anti-proliferative
properties. It is considered an endogenous counterregulatory peptide of the vasoconstrictor
and proliferative effects of Angiotensin II (Ang II). As a result of their physiological role in
controlling blood pressure (BP) and hydroelectrolytic balance, as well as their participation
in the pathophysiology of cardiovascular diseases, RAS components have been targets for
the development of transgenic animals. In the present study, we compared the
cardiovascular phenotype of females of a new strain of transgenic rats, the TG(A-7)-L7371
(TG), with males of same strain. This TG express a gene that encodes a fusion protein
containing the Ang-(1-7) sequence, and which is associated with a specific promoter, the
human glial acidic fibrillar protein (hGFAP). For this study, male and female Sprague Dawley rats (SD; control group) and TG rats were used. Systolic blood pressure (SBP) was
measured non-invasively by tail plethysmography. In females, the SBP measurement was
associated with the assessment of the different phases of the estrous cycle. Mean arterial
pressure (MAP) and heart rate (HR) were also evaluated by direct measurement through
cannulation of the femoral artery coupled to the Biopac System recording system. The
sensitivity of the baroreflex control for the bradycardic component was evaluated, through
HR variations resulting from increases in MAP induced by intravenous injection of
phenylephrine. Cardiac autonomic tone was determined through sequential and alternating
blockade of β-adrenergic receptors, with propranolol and muscarinics, with methyl-atropine.
Circulating angiotensin levels were measured in plasma by mass spectrometry. Results
obtained in the present study showed: 1) Female and male TG rats showed lower levels of
BP than SD, both by tail plethysmography and by direct short-term recordings; 2) Females,
both SD and TG, had lower BP levels than males of their respective lineages; 3) No
significant differences were observed in SBP during the different phases of the estrous cycle;
4) TG females showed an increase in HR compared to SD females and TG males; 5) TG
females showed baroreflex HR control sensitivity identical to SD females, however, higher
compared to TG males; 6) Both TG females and males showed plasma concentrations of
Ang-(1-7) similar to the respective SD controls; 8) TG and SD females showed increased
levels of Ang-(1-7) compared to males of their respective strains; 9) SD females also showed
increased levels of Ang I and Ang II compared to SD males. These results suggest that
overexpression of tissue Ang-(1-7) can induce beneficial effects on the cardiovascular
system, such as BP reduction. Considering that the genetic background is from a
normotensive animal, this is a very relevant result and makes this animal an interesting
model to study the effect of long-term tissue increase of Ang-(1-7) on the pathophysiology
and treatment of cardiovascular disease, especially in females.
Assunto
Fisiologia, Angiotensinas, Animais Geneticamente Modificados, Doenças Cardiovasculares
Palavras-chave
Sistema renina-angiotensina, Angiotensina-(1-7), Fêmea, Animais transgênicos, Fenótipo hipotensivo