Avaliação dos mecanismos centrais e periféricos envolvidos no fenótipo cardiovascular de ratos TGR(A1-7)7371 que superexpressam Angiotensina-(1-7) no cérebro
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Resumo
No sistema nervoso central, o eixo ECA2-Angiotensina-(1-7)-receptor Mas do sistema renina
angiotensina (SRA) desempenha um papel importante em áreas relacionadas com o controle
cardiovascular. Recentemente obtivemos uma linhagem de ratos transgênicos que expressa uma
proteína de fusão produtora de angiotensina-(1-7) sob regulação do promotor GFAP, o
[TGR(A1-7)7371]. A principal característica cardiovascular destes ratos é uma menor pressão
arterial basal. Este resultado, uma modificação genética em um animal normotenso ter induzido
um fenótipo hipotensivo, é de grande importância fisiológica e reforça o papel deste eixo do
SRA no controle da pressão arterial. O objetivo do presente estudo foi determinar os
mecanismos periféricos e centrais envolvidos neste fenótipo. Primeiramente, avaliamos os
parâmetros hemodinâmicos e os níveis plasmáticos de ANP nesses animais. A distribuição do
fluxo sanguíneo em vários órgãos, o débito cardíaco e a resistência periférica total foram
investigados usando microesferas fluorescentes e os níveis de ANP através de ensaio enzimático
(ELISA). Em seguida, avaliamos a distribuição da expressão do transgene por
imunofluorescência e quantificamos por RT-PCR e qRT-PCR a expressão do mRNA do
transgene [GFAP-Ang-(1-7)] em áreas/núcleos cerebrais e em tecidos periféricos destes animais.
Ratos TGR(A1-7)7371 apresentaram menor PAM, como esperado, e aumento dos níveis
plasmáticos de ANP. Além disso, apresentaram aumento significativo do fluxo sanguíneo em
diferentes tecidos (rins, músculo, ventrículo esquerdo, mesentério, tecido adiposo marrom e
pele), que resultaram em diminuição da resistência periférica total. A imunoreatividade para
proteína de fusão foi detectada em áreas medulares relacionadas com o controle cardiovascular,
como áreas rostral e caudal ventrolateral do bulbo (RVLM e CVLM), núcleo ambíguo (Amb),
núcleo do trato solitário (NTS) e núcleo motor dorsal do vago (nX). No hipotálamo, os ratos
TGR mostraram imunorreatividade para proteína de fusão apenas no núcleo supra-óptico (SON).
Imunocoloração para proteína de fusão também foi observada em outras áreas não diretamente
envolvidadas com o controle cardiovascular, como hipocampo, amígdala, córtex, tálamo, núcleoestriado e núcleos da rafe. Surpreendentemente, a proteína de fusão estava preferencialmente
presente nos neurônios e o mRNA do transgene expresso em vários tecidos periféricos. No
entanto, não foi observado imunorreatividade para proteína de fusão em tecidos periféricos,
como a aorta, coração, pulmão e testículo. A expressão da proteína de fusão produtora de Ang
(1-7) em áreas envolvidas com o controle cardiovascular no cérebro, é consistente com os
achados cardiovasculares observados nos ratos TGR. Esses dados confirmam e estendem
resultados anteriores mostrando uma potente ação hipotensora induzida pelo aumento de longo
prazo de Ang-(1-7) no cérebro determinada por vasodilatação periférica e aumento dos níveis de
ANP. Estes dados estabelecem também um novo modelo animal para estudo do impacto do
aumento cerebral dos níveis de Ang-(1-7) nas doenças cardiovasculares.
Abstract
In the central nervous system, the ACE2-angiotensin-(1-7)-Mas receptor arm of the renin
angiotensin system (RAS) plays an important role in areas related to cardiovascular control.
Recently, we obtained a transgenic rat line that express an angiotensin-(1-7)-producing fusion
protein under regulation of the GFAP promoter, the [TGR(A1-7)7371]. The main cardiovascular
characteristic of these rats is a lower baseline blood pressure. This result, a genetic modification
in an animal with normotensive background would have induced a hipotensive phenotype, is of
great physiological significance and reinforces the role of this axis of the RAS for the control of
blood pressure. The objective of the present study was to determine the central and peripheral
mechanisms involved in this phenotype. First, we evaluated the hemodynamic measurements
and the plasma levels of the atrial natriuretic peptide (ANP) in [TGR(A1-7)7371] rats. Blood
flow distribution, cardiac output, cardiac index and total peripheral resistance were investigated
by using fluorescent microspheres and plasma levels of the ANP by enzymatic immunoassay
(ELISA). Next, we evaluated the distribution of transgene expression by immunofluorescence
and quantified by RT-PCR and qRT-PCR the expression of the transgenic mRNA [GFAP-Ang
(1-7)] in areas/nucleus and cell types of the brain and in peripheral tissues of theses animals.
TGR(A1-7)7371 rats presented lower MAP, as expected, and plasma increase of ANP. Further,
TGR rats showed a significant increase in blood flow in different tissues (kidneys, mesentery,
muscle, spleen, brown fat, heart and skin), which resulted in a decrease in total peripheral
resistance. Higher intensity labeling for the fusion protein was identified in medullary areas
related with cardiovascular control, as the rostral and caudal ventrolateral medulla (RVLM and
CVLM), nucleus ambiguus (Amb), nucleus tractus solitarius (NTS) and dorsal motor nucleus of
the vagus nerve. In the hypothalamus, the TGR(A1-7)7371 rats showed immunoreactivity to the
fusion protein only in the supraoptic nucleus (SON). Immunostaining for fusion protein has also
been observed in other areas not directly involved with cardiovascular control, such as the
hippocampus, amygdala, cortex, thalamus, striatum and raphe nuclei. Surprisingly, fusionprotein was preferentially present in neurons and transgenic mRNA expressed in various
peripheral tissues. However, immunoreactivity for fusion protein was not observed in peripheral
tissues, such as the aorta, heart, lung and testis. The expression of an angiotensin-(1-7)
producing fusion protein in areas involved with cardiovascular control in the brain was
consistent with the previous cardiovascular findings observed in these rats. These data support
and extend previous results showing a potent hypotensive action induced by the long-term
increase of Ang-(1-7) in the brain, which is determined by peripheral vasodilation and increased
ANP levels. These data also establish a new animal model to study the impact of increase in
Ang-(1-7) cerebral levels in cardiovascular diseases.
Assunto
Fisiologia, Cardiovascular
Palavras-chave
Sistema nervoso central, ECA2-Angiotensina-(1-7), mRNA, Cardiovascular
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