O braço molecular induzido pela Fosfoproteína induzida por estresse 1 (STIP1) e Proteína Priônica Celular (PRPC) atua na adaptação e resiliência de Cardiomiócitos a Hiperatividade Adrenérgica e a Hipóxia

dc.creatorVictor Moura Vidal Costa
dc.date.accessioned2026-04-07T17:15:14Z
dc.date.issued2026-01-12
dc.description.abstractStress-induced phosphoprotein 1 (STIP1) is a co-chaperone involved in neuronal proteostasis and stress resilience. Although expressed in the heart, its function remains undefined. In previous studies by our group, we identified reduced STIP1 expression in cardiac tissue from patients with heart failure. Using haploinsufficient mice for STIP1 (STIP1+/-), we demonstrated that these animals were more susceptible to cardiac stress generated by the β-adrenergic agonist isoproterenol (ISO), and their cardiomyocytes did not hypertrophy in response to the stimulus. In a proteomic assay, we identified several negatively regulated proteins related to the protein synthesis process in STIP1+/-/ISO animals when compared to WT/ISO. We also identified several altered cellular pathways related to the oxidative stress process, as well as an inhibition of the NRF2 transcription factor pathway. Thus, the aim of this study was to investigate the importance of STIP1 for protein synthesis preceding cardiomyocyte hypertrophy, as well as the relevance of STIP1 in the context of hypoxia in cardiomyocytes and its relationship with NRF2 in this process. Initially, we transfected neonatal rat cardiomyocytes (NRCMs) with siRNA that was able to reduce the expression of STIP1 mRNA and protein. Subsequently, we identified that STIP1 is important for NRCM hypertrophy in response to ISO, but does not appear to be necessary for IGF-1-mediated cell enlargement. We also validated the findings of the proteomic experiment by showing that STIP1 is relevant for increased protein synthesis in response to ISO as well as for eIF4E expression. The pathway by which STIP1 modulates cardiomyocyte hypertrophy appears to be PrPc-dependent, since silencing the protein prevents NRCM hypertrophy in response to ISO, phenocopying STIP1 silencing. We also identified the ability of NRCMs to secrete STIP1 as well as its binding to PrPc in these cells. Next, we demonstrated that the expression and nuclear localization of STIP1 is positively modulated in cardiomyocytes subjected to CoCl2-induced hypoxia. This same context induces STIP1 secretion by NRCMs. STIP1 silencing led to increased production of reactive oxygen species (ROS), as well as exacerbated cardiomyocyte death in response to hypoxia. Finally, we identified that the presence of STIP1 is relevant to ensure the expression and nuclear localization of NRF2 in the context of CoCl2-mediated oxidative stress. In conclusion, STIP1 proves to be a fundamental molecule in the adaptation of cardiomyocytes to oxidative stress as well as in adrenergic hyperactivity. Thus, this study positions the STIP1-PrPc molecular arm as an important therapeutic target to be investigated in the context of cardiac diseases.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/2376
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso aberto
dc.subjectFisiologia
dc.subjectFarmacologia
dc.subjectCoração
dc.subjectHipertrofia
dc.subjectHipóxia
dc.subject.otherCoração
dc.subject.otherHipertrofia
dc.subject.otherHipoxia
dc.subject.otherSTIP1
dc.subject.otherPrPc
dc.subject.otherNRF2
dc.titleO braço molecular induzido pela Fosfoproteína induzida por estresse 1 (STIP1) e Proteína Priônica Celular (PRPC) atua na adaptação e resiliência de Cardiomiócitos a Hiperatividade Adrenérgica e a Hipóxia
dc.typeTese de doutorado
local.contributor.advisor1Silvia Guatimosim
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7958786029463633
local.contributor.referee1Cibele Rocha Resende; Thiago Verano Braga; Ivanina Stefanon; Fernando Pedro de Souza Neto
local.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/9766955619066171
local.description.resumoA fosfoproteína 1 induzida por estresse (STIP1) é uma co-chaperona envolvida na proteostase neuronal e na resiliência ao estresse. Embora expressa no coração, sua função permanece indefinida. Em estudos prévios de nosso grupo identificamos a expressão reduzida de STIP1 em tecido cardíaco de pacientes com insuficiência cardíaca. Utilizando de animais haploinsuficientes para STIP1 (STIP1+/-) demonstramos que os mesmos eram mais susceptíveis ao estresse cardíaco gerado pelo agonista β-adrenérgico isoproterenol (ISO), sendo que os cardiomióctos não hipertrofiavam em resposta ao estimulo. Em um ensaio proteômico identificamos diversas proteínas reguladas negativamente relacionadas ao processo de síntese proteica nos animais STIP1+/-/ISO quando comparado com WT/ISO. Também identificamos diversas vias celulares alteradas relacionas ao processo de estresse oxidativo, bem como a inibição da via do fator de transcrição NRF2. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi averiguar a importância da STIP1 para a síntese proteica, que precede a hipertrofia de cardiomiócitos, bem como sua relevância no contexto de hipoxia em cardiomiócitos e sua relação com NRF2 nesse processo. Inicialmente, transfectamos cardiomiócitos neonatais de rato (NRCMs) com siRNA para STIP1 e confirmamos sua eficácia em reduzir a expressão do RNAm da STIP1 e da proteína. Em seguida, identificamos que a STIP1 é importante para a hipertrofia de NRCMs em resposta ao ISO, mas não aparenta ser necessária para o aumento celular mediado por IGF-1. Também, validamos os achados do experimento proteômico ao mostrarmos que STIP1 é relevante para o aumento de síntese proteica em resposta ao ISO bem como na expressão de eIF4E. Em seguida demonstramos que a via em que STIP1 modula a hipertrofia de cardiomiócitos se mostra ser dependente de PrPc, uma vez que o silenciamento da proteína impede a hipertrofia de NRCMs em resposta ao ISO, fenótipo idêntico ao silenciamento de STIP1. Em suporte a este achado, identificamos a capacidade de NRCMs de secretarem STIP1 e da mesma se ligar a PrPc nessas células. Em seguida, demonstramos que a expressão e localização nuclear de STIP1 é modulada positivamente em cardiomiócitos submetidos a hipoxia gerada por CoCl2. Esse mesmo contexto induz a secreção de STIP1 por NRCMs. O silenciamento de STIP1 em NRCMs gerou maior produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), assim como agravou a morte de cardiomiócitos em resposta a hipoxia. Por fim, identificamos que a presença de STIP1 é relevante para garantir a expressão e localização nuclear de NRF2 em contexto de estresse oxidativo mediado por CoCl2. Em conclusão, STIP1 demonstra ser uma molécula fundamental na adaptação e resiliência de cardiomiócitos ao estresse oxidativo bem como na hiperatividade adrenérgica. De forma que o presente estudo posiciona o braço molecular STIP1-PrPc como alvo terapêutico importante a ser pesquisado no contexto das doenças cardíacas.
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0009-0008-8093-8942
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICB - DEPARTAMENTO DE FISIOLOGIA E BIOFÍSICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Biológicas - Fisiologia e Farmacologia
local.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA::FISIOLOGIA GERAL::FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR

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TESE DOUTORADO - O BRAÇO MOLECULAR INDUZIDO PELA FOSFOPROTEÍNA INDUZIDA POR ESTRESSE 1 (STIP1) E PROTEÍNA PRIÔNICA CELULAR (PRPC) ATUA NA ADAPTAÇÃO E RESILIÊNCIA DE CARDIOMIÓCITOS A HIPERATIVIDADE ADRENÉRGICA E A HIPÓXIA
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