Familial Diarrhea Syndrome Caused by an Activating GUCY2C Mutation

BACKGROUND Familial diarrhea disorders are, in most cases, severe and caused by recessive mutations. We describe the cause of a novel dominant disease in 32 members of a Norwegian family. The affected members have chronic diarrhea that is of early onset, is relatively mild, and is associated with increased susceptibility to inflammatory bowel disease, small-bowel obstruction, and esophagitis. METHODS We used linkage analysis, based on arrays with single-nucleotide polymorphisms, to identify a candidate region on chromosome 12 and then sequenced GUCY2C, encoding guanylate cyclase C (GC-C), an intestinal receptor for bacterial heat-stable enterotoxins. We performed exome sequencing of the entire candidate region from three affected family members, to exclude the possibility that mutations in genes other than GUCY2C could cause or contribute to susceptibility to the disease. We carried out functional studies of mutant GC-C using HEK293T cells. RESULTS We identified a heterozygous missense mutation (c.2519G -> T) in GUCY2C in all affected family members and observed no other rare variants in the exons of genes in the candidate region. Exposure of the mutant receptor to its ligands resulted in markedly increased production of cyclic guanosine monophosphate (cGMP). This may cause hyperactivation of the cystic fibrosis transmembrane regulator (CFTR), leading to increased chloride and water secretion from the enterocytes, and may thus explain the chronic diarrhea in the affected family members. CONCLUSIONS Increased GC-C signaling disturbs normal bowel function and appears to have a proinflammatory effect, either through increased chloride secretion or additional effects of elevated cellular cGMP. Further investigation of the relevance of genetic variants affecting the GC-C-CFTR pathway to conditions such as Crohn's disease is warranted. (Funded by Helse Vest Western Norway Regional Health Authority] and the Department of Science and Technology, Government of India.)

Synthesis and Characterization of a Fluorescent Analogue of Cyclic di-GMP

Cyclic di-GMP (c-di-GMP), a ubiquitous bacterial second messenger, has emerged as a key controller of several biological processes. Numbers of reports that deal with the mechanistic aspects of this second messenger have appeared in the literature. However, the lack of a reporter tag attached to the c-di-GMP at times limits the understanding of further details. In this study, we have chemically coupled N-methylisatoic anhydride (MANT) with c-di-GMP, giving rise to Mant-(c-di-GMP) or MANT-CDG. We have characterized the chemical and physical properties and spectral behavior of MANT-CDG. The fluorescence of MANT-CDG is sensitive to changes in the microenvironment, which helped us study its interaction with three different c-di-GMP binding proteins (a diguanylate cyclase, a phosphodiesterase, and a PilZ domain-containing protein). In addition, we have shown here that MANT-CDG can inhibit diguanylate cyclase activity; however, it is hydrolyzed by c-di-GMP specific phosphodiesterase. Taken together, our data suggest that MANT-CDG behaves like native c-di-GMP, and this study raises the possibility that MANT-CDG will be a valuable research tool for the in vitro characterization of c-di-GMP signaling factors.

Cyclic AMP-induced Conformational Changes in Mycobacterial Protein Acetyltransferases

The activities of a number of proteins are regulated by the binding of cAMP and cGMP to cyclic nucleotide binding (CNB) domains that are found associated with one or more effector domains with diverse functions. Although the conserved architecture of CNB domains has been extensively studied by x-ray crystallography, the key to unraveling the mechanisms of cAMP action has been protein dynamics analyses. Recently, we have identified a novel cAMP-binding protein from mycobacteria, where cAMP regulates the activity of an associated protein acetyltransferase domain. In the current study, we have monitored the conformational changes that occur upon cAMP binding to the CNB domain in these proteins, using a combination of bioluminescence resonance energy transfer and amide hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry. Coupled with mutational analyses, our studies reveal the critical role of the linker region (positioned between the CNB domain and the acetyltransferase domain) in allosteric coupling of cAMP binding to activation of acetyltransferase catalysis. Importantly, major differences in conformational change upon cAMP binding were accompanied by stabilization of the CNB and linker domain alone. This is in contrast to other cAMP-binding proteins, where cyclic nucleotide binding has been shown to involve intricate and parallel allosteric relays. Finally, this powerful convergence of results from bioluminescence resonance energy transfer and hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry reaffirms the power of solution biophysical tools in unraveling mechanistic bases of regulation of proteins in the absence of high resolution structural information.

The multiple and enigmatic roles of guanylyl cyclase C in intestinal homeostasis

Guanylyl cyclase C (GC-C) is predominantly expressed in intestinal epithelial cells and serves as the receptor for the gastrointestinal hormones guanylin and uroguanylin, and the heat-stable enterotoxin, the causative agent for Travellers' Diarrhea. Activation of GC-C results in an increase in intracellular levels of cGMP, which can regulate fluid and ion secretion, colon cell proliferation, and the gut immune system. This review highlights recent findings arising from studies in the GC-C knockout mouse, along with enigmatic results obtained from the first descriptions of human disease caused by mutations in the GC-C gene. We provide some insight into these new findings and comment on areas of future study, which may enhance our knowledge of this evolutionarily conserved receptor and signaling system. (C) 2012 Federation of European Biochemical Societies. Published by Elsevier B. V. All rights reserved.

Site-specific N-Linked Glycosylation of Receptor Guanylyl Cyclase C Regulates Ligand Binding, Ligand-mediated Activation and Interaction with Vesicular Integral Membrane Protein 36, VIP36

Guanylyl cyclase C (GC-C) is a multidomain, membrane-associated receptor guanylyl cyclase. GC-C is primarily expressed in the gastrointestinal tract, where it mediates fluid-ion homeostasis, intestinal inflammation, and cell proliferation in a cGMP-dependent manner, following activation by its ligands guanylin, uroguanylin, or the heat-stable enterotoxin peptide (ST). GC-C is also expressed in neurons, where it plays a role in satiation and attention deficiency/hyperactive behavior. GC-C is glycosylated in the extracellular domain, and differentially glycosylated forms that are resident in the endoplasmic reticulum (130 kDa) and the plasma membrane (145 kDa) bind the ST peptide with equal affinity. When glycosylation of human GC-C was prevented, either by pharmacological intervention or by mutation of all of the 10 predicted glycosylation sites, ST binding and surface localization was abolished. Systematic mutagenesis of each of the 10 sites of glycosylation in GC-C, either singly or in combination, identified two sites that were critical for ligand binding and two that regulated ST-mediated activation. We also show that GC-C is the first identified receptor client of the lectin chaperone vesicular integral membrane protein, VIP36. Interaction with VIP36 is dependent on glycosylation at the same sites that allow GC-C to fold and bind ligand. Because glycosylation of proteins is altered in many diseases and in a tissue-dependent manner, the activity and/or glycan-mediated interactions of GC-C may have a crucial role to play in its functions in different cell types.

Cyclic nucleotide signaling in intestinal epithelia: getting to the gut of the matter

The intestine is the primary site of nutrient absorption, fluid-ion secretion, and home to trillions of symbiotic microbiota. The high turnover of the intestinal epithelia also renders it susceptible to neoplastic growth. These diverse processes are carefully regulated by an intricate signaling network. Among the myriad molecules involved in intestinal epithelial cell homeostasis are the second messengers, cyclic AMP (cAMP) and cyclic GMP (cGMP). These cyclic nucleotides are synthesized by nucleotidyl cyclases whose activities are regulated by extrinsic and intrinsic cues. Downstream effectors of cAMP and cGMP include protein kinases, cyclic nucleotide gated ion channels, and transcription factors, which modulate key processes such as ion-balance, immune response, and cell proliferation. The web of interaction involving the major signaling pathways of cAMP and cGMP in the intestinal epithelial cell, and possible cross-talk among the pathways, are highlighted in this review. Deregulation of these pathways occurs during infection by pathogens, intestinal inflammation, and cancer. Thus, an appreciation of the importance of cyclic nucleotide signaling in the intestine furthers our understanding of bowel disease, thereby aiding in the development of therapeutic approaches.

Identification and characterization of starvation induced msdgc-1 promoter involved in the c-di-GMP turnover

C-di-GMP Bis-(3'-5')-cyclic-dimeric-guanosine monophosphate], a second messenger is involved in intracellular communication in the bacterial species. As a result several multi-cellular behaviors in both Gram-positive and Gram-negative bacteria are directly linked to the intracellular level of c-di-GMP. The cellular concentration of c-di-GMP is maintained by two opposing activities, diguanylate cyclase (DGC) and phosphodiesterase (PDE-A). In Mycobacterium smegmatis, a single bifunctional protein MSDGC-1 is responsible for the cellular concentration of c-di-GMP. A better understanding of the regulation of c-di-GMP at the genetic level is necessary to control the function of above two activities. In this work, we have characterized the promoter element present in msdgc-1 along with the + 1 transcription start site and identified the sigma factors that regulate the transcription of msdgc-1. Interestingly, msdgc-1 utilizes SigA during the initial phase of growth, whereas near the stationary phase SigB containing RNA polymerase takes over the expression of msdgc-1. We report here that the promoter activity of msdgc-1 increases during starvation or depletion of carbon source like glucose or glycerol. When msdgc-1 is deleted, the numbers of viable cells are similar to 10 times higher in the stationary phase in comparison to that of the wild type. We propose here that msdgc-1 is involved in the regulation of cell population density. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Intestinal Cell Proliferation and Senescence Are Regulated by Receptor Guanylyl Cyclase C and p21

Guanylyl cyclase C (GC-C) is expressed in intestinal epithelial cells and serves as the receptor for bacterial heat-stable enterotoxin (ST) peptides and the guanylin family of gastrointestinal hormones. Activation of GC-C elevates intracellular cGMP, which modulates intestinal fluid-ion homeostasis and differentiation of enterocytes along the crypt-villus axis. GC-C activity can regulate colonic cell proliferation by inducing cell cycle arrest, and mice lacking GC-C display increased cell proliferation in colonic crypts. Activation of GC-C by administration of ST to wild type, but not Gucy2c(-/-), mice resulted in a reduction in carcinogen-induced aberrant crypt foci formation. In p53-deficient human colorectal carcinoma cells, ST led to a transcriptional up-regulation of p21, the cell cycle inhibitor, via activation of the cGMP-responsive kinase PKGII and p38 MAPK. Prolonged treatment of human colonic carcinoma cells with ST led to nuclear accumulation of p21, resulting in cellular senescence and reduced tumorigenic potential. Our results, therefore, identify downstream effectors for GC-C that contribute to regulating intestinal cell proliferation. Thus, genomic responses to a bacterial toxin can influence intestinal neoplasia and senescence.

The adenylyl cyclase Rv2212 modifies the proteome and infectivity of Mycobacterium bovis BCG

All organisms have the capacity to sense and respond to environmental changes. These signals often involve the use of second messengers such as cyclic adenosine monophosphate (cAMP). This second messenger is widely distributed among organisms and coordinates gene expression related with pathogenesis, virulence, and environmental adaptation. Genomic analysis in Mycobacterium tuberculosis has identified 16 adenylyl cyclases (AC) and one phosphodiesterase, which produce and degrade cAMP, respectively. To date, ten AC have been biochemically characterized and only one (Rv0386) has been found to be important during murine infection with M. tuberculosis. Here, we investigated the impact of hsp60-driven Rv2212 gene expression in Mycobacterium bovis Bacillus Calmette-Guerin (BCG) during growth in vitro, and during macrophage and mice infection. We found that hsp60-driven expression of Rv2212 resulted in an increased capacity of replication in murine macrophages but an attenuated phenotype in lungs and spleen when administered intravenously in mice. Furthermore, this strain displayed an altered proteome mainly affecting proteins associated with stress conditions (bfrB, groEL-2, DnaK) that could contribute to the attenuated phenotype observed in mice.

Cyclic nucleotide binding and structural changes in the isolated GAF domain of Anabaena adenylyl cyclase, CyaB2

GAF domains are a large family of regulatory domains, and a subset are found associated with enzymes involved in cyclic nucleotide (cNMP) metabolism such as adenylyl cyclases and phosphodiesterases. CyaB2, an adenylyl cyclase from Anabaena, contains two GAF domains in tandem at the N-terminus and an adenylyl cyclase domain at the C-terminus. Cyclic AMP, but not cGMP, binding to the GAF domains of CyaB2 increases the activity of the cyclase domain leading to enhanced synthesis of cAMP. Here we show that the isolated GAFb domain of CyaB2 can bind both cAMP and cGMP, and enhanced specificity for cAMP is observed only when both the GAFa and the GAFb domains are present in tandem(GAFab domain). In silico docking and mutational analysis identified distinct residues important for interaction with either cAMP or cGMP in the GAFb domain. Structural changes associated with ligand binding to the GAF domains could not be detected by bioluminescence resonance energy transfer (BRET) experiments. However, amide hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry (HDXMS) experiments provided insights into the structural basis for cAMP-induced allosteric regulation of the GAF domains, and differences in the changes induced by cAMP and cGMP binding to the GAF domain. Thus, our findings could allow the development of molecules that modulate the allosteric regulation by GAF domains present in pharmacologically relevant proteins.

A via L-arginina-óxido nítrico no transtorno depressivo e sua associação com a função plaquetária e o estresse oxidativo

O transtorno depressivo (TD) é um fator de risco cardiovascular independente que apresenta elevada morbi-mortalidade. Recentes evidências sugerem a participação do óxido nítrico (NO), potente vasodilatador e anti-agregante plaquetário, na patogênese de doenças cardiovasculares e psiquiátricas. A síntese do NO ocorre através da conversão do aminoácido L-arginina em L-citrulina e NO, pela ação da enzima NO sintase (NOS). Esta tese aborda o papel da via L-arginina-NO em plaquetas de pacientes com TD e sua associação com a função plaquetária e estresse oxidativo. Para análise comportamental da depressão em modelo animal, foi utilizado o modelo de estresse pós-natal de separação única (SMU). Os animais foram divididos em quatro grupos para a realização do estudo: Grupo Controle Sedentário (GCS), Grupo Controle Exercício (GCE), Grupo SMU Sedentário (SMUS) e Grupo SMU Exercício (SMUE). O treinamento físico (TF) dos animais englobou 8 semanas, com duração de 30 minutos e uma velocidade de treinamento estabelecida pelo teste máximo (TE). Para o estudo em humanos, 10 pacientes com TD com score Hamilton: 201, (média de idade: 384anos), foram pareados com 10 indivíduos saudáveis (média de idade: 383anos). Os estudos em humanos e animais foram aprovados pelos Comitês de Ética: 1436 - CEP/HUPE e CEUA/047/2010, respectivamente. Foi mensurado em humanos e em animais: transporte de L-arginina, concentração GMPc, atividade das enzimas NOS e superóxido dismutase (SOD) em plaquetas e cortisol sistêmico. Experimentos realizados somente em humanos: expressão das enzimas NOS, arginase e guanilato ciclase através de Western Blotting. A agregação plaquetária foi induzida por colágeno e foi realizada análise sistêmica de proteína C-reativa, fibrinogênio e L-arginina. Para o tratamento estatístico utilizou-se três testes estatísticos para avaliar as diferenças das curvas de sobrevida: Kaplan-Meier, e os testes de Tarone-Ware e Peto-Prentice. Em humanos, houve uma redução do transporte de L-arginina, da atividade das enzimas NOS e SOD, e da concentração de GMPc em plaquetas, e nas concentrações plasmáticas de L-arginina no grupo com TD em relação ao grupo controle. Foi observado um aumento dos níveis plasmáticos de fibrinogênio no TD. Esses resultados demonstram uma inibição da via L-arginina-NO-GMPc e da enzima anti-oxidante SOD em pacientes com TD sem afetar a função plaquetária. Em relação ao TF, para o modelo animal, foram encontradas alterações iniciais quanto à distância percorrida e tempo de execução do TE entre os grupos controles e o grupos SMUs, apresentando estes últimos menores valores para o TE. Após 8 semanas de TF, verificou-se um maior influxo no transporte de L-arginina para o SMUE em comparação ao grupo SMUS. As diferenças observadas para o tempo e a distância percorrida no TE inicial entre os grupos controle e no modelo de estresse foram revertidas após as 8 semanas de TF, demonstrando o efeito benéfico do exercício físico na capacidade cardiorespiratória em modelos de depressão.

Correlação da resposta clínica à vardenafila em dois regimes terapêuticos com parâmetros vasculares e escore de risco cardiovascular em hipertensos com disfunção erétil vasculogênica

A disfunção erétil (DE) tem alta prevalência entre hipertensos e tem sido considerada marcador precoce de risco cardiovascular. A presença e gravidade da DE bem como a resposta clínica aos inibidores da fosfodiesterase tipo 5 (PDE5) parecem depender da biodisponibilidade do óxido nítrico (NO) endotelial e da extensão da doença aterosclerótica. O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta clínica da vardenafila usada em dois regimes terapêuticos em hipertensos com DE vasculogênica e sem doença cardiovascular maior, correlacionando a gravidade da DE e a eficácia da vardenafila com dados antropométricos, laboratoriais, escore de risco cardiovascular e parâmetros vasculares funcionais e estruturais. A resposta clínica à vardenafila nos dois regimes foi avaliada conforme o percentual de respostas positivas à questão 3 do Perfil do Encontro Sexual (PES3). Os parâmetros vasculares considerados foram a espessura médio-intimal (EMI) da carótida comum, a dilatação mediada pelo fluxo (DMF) da artéria braquial e a dilatação nitrato-mediada (DNM). Foram incluídos 100 homens hipertensos com idade entre 50 e 70 anos, sendo 74 portadores de DE vasculogênica e 26 com função erétil normal que serviram de grupo controle. Nos pacientes com DE, o índice de massa corporal, relação cintura-quadril, EMI da carótida, níveis séricos de triglicerídeos, colesterol total e LDL foram significativamente maiores que no grupo controle. Após o uso de vardenafila on demand (fase 1), os pacientes com mais de 50% de respostas positivas ao PES3 ou 50% de respostas afirmativas e um incremento de 6 pontos ou mais em relação ao Índice Internacional de Função Erétil (IIEF-FE) basal e/ou resposta positiva a Questão de Avaliação Global (QAG), foram considerados respondedores. O escore do IIEF-FE basal se correlacionou negativamente com a EMI da carótida (r=-0,48, P<0,001) e com o escore de Framingham (r= -0,41, P<0,001) no grupo com DE. Houve forte correlação positiva entre a resposta clínica à vardenafila com a DMF (r= 0,70, P<0,001), que não se observou entre o sub-grupo de diabéticos. Os 35 pacientes considerados não-respondedores na fase 1 foram randomizados e, em desenho duplo-cego, receberam vardenafila ou placebo diariamente durante cinco semanas, podendo usar 10 mg de vardenafila uma hora antes da atividade sexual (fase2). Houve resposta clínica positiva em 38,8% dos que receberam a vardenafila na fase 2 e esta resposta se correlacionou com a frequência sexual (r= 0,68, P<0,01) e com o escore de Framingham (r= -0,65, P<0,01), com a EMI da carótida (r= -0,61, P=0,01) e com o LDL-colesterol (r= -0,64, P<0,01). A vardenafila foi bem tolerada em ambos os regimes terapêuticos. Concluímos que nessa amostra de hipertensos, a gravidade da DE foi relacionada a parâmetros vasculares estruturais (EMI), enquanto a resposta clínica à vardenafila on demand foi mais diretamente dependente da função vascular momentânea (DMF). Houve benefício na utilização de vardenafila diariamente com o objetivo de resgatar a eficácia do inibidor quanto à melhora do desempenho sexual. A falta de eficácia clínica ao inibidor da PDE5 em ambos os regimes terapêuticos pode servir como marcador clínico que identifica homens hipertensos com um risco cardiovascular aumentado.

A via L-argininaóxido nítrico, estresse oxidativo e ciclo da uréia na obesidade

A obesidade é um distúrbio metabólico de etiologia multifatorial e elevada prevalência no Brasil, que pode ser definida por um índice de massa corporal (peso em quilogramas dividido pela altura em metros ao quadrado) maior ou igual a 30 kg/m2, e que está associada de forma independente a um elevado risco de morbidade e mortalidade cardiovascular devido aos eventos aterotrombóticos. O óxido nítrico (NO), uma pequena molécula gasosa, é produzido através da conversão do aminoácido catiônico L-arginina em L-citrulina e NO em uma reação catalisada por uma família de enzimas denominadas NO-sintases (NOS), e funciona como um protetor cardiovascular modulando por exemplo o relaxamento do músculo liso vascular e a função plaquetária. O objetivo desta tese foi avaliar a via L-arginina-NO, bem como investigar a função plaquetária, o estresse oxidativo, e a atividade da arginase em pacientes com obesidade. O transporte de L-arginina, a produção de guanosina monofosfato cíclica (GMPc), a atividade e a expressão das isoformas da NOS (iNOS e eNOS), a atividade da arginase, o estresse oxidativo (produção de espécies reativas de oxigênio EROs; atividade da superóxido dismutase SOD; e atividade da catalase), bem como a função plaquetária foram medidos nas plaquetas dos pacientes com obesidade. Nas hemácias, foram medidos o transporte de L-arginina e a atividade da NOS e da arginase. Os níveis de aminoácidos e de marcadores inflamatórios (fibrinogênio e proteína C reativa) também foram medidos sistemicamente. Os resultados demonstram que o influxo de L-arginina via sistema y+L, a atividade da NOS e a produção de GMPc estão diminuídos nas plaquetas dos pacientes obesos em relação aos controles saudáveis, enquanto que não houve diferença na atividade da arginase. Além disso, a expressão das isoformas da NOS bem como a agregação plaquetária em plaquetas de pacientes com obesidade mostrou-se aumentada em relação aos controles. Nas hemácias destes pacientes, observou-se elevado influxo de L-arginina via sistema y+ e y+L e atividade da NOS, e nenhuma diferença na função da arginase. A concentração plasmática de L-arginina não foi afetada pela obesidade, mas já os marcadores inflamatórios estavam significativamente aumentados. A produção de EROs e a atividade da catalase nas plaquetas não estava alterada em pacientes com obesidade, enquanto que a atividade da SOD mostrou-se diminuida. Assim, apesar do aumento da produção de NO pelas hemácias, é possível que a baixa produção plaquetária de NO, além do estado inflamatório e um possível estresse oxidativo, estejam contribuindo para a elevada atividade plaquetária observada na obesidade. As descobertas aqui apresentadas contribuem para uma melhor compreensão dos eventos cardiovasculares presentes na obesidade.

Alterações na biodisponibilidade de óxido nítrico e no estresse oxidativo em plaquetas de mulheres na pós-menopausa

O risco de desenvolver doença cardiovascular aumenta com o avançar da idade, sendo exponencialmente maior em mulheres após a menopausa em relação a mulheres em idade reprodutiva. Esse aumento pode ser, em parte, explicado por uma hiperatividade plaquetária e disfunção endotelial nessas mulheres. Em plaquetas, o óxido nítrico é uma molécula essencial para a inibição da sua ativação e agregação; cuja biodisponibilidade depende de sua síntese e inativação por espécies reativas de oxigênio. Assim, o presente estudo visa determinar os efeitos da menopausa sobre a função plaquetária, biodisponibilidade de óxido nítrico e estresse oxidativo. Para tal, a amostra foi constituída por mulheres sendo elas 15 jovens entre 20 e 40 anos (grupo controle), 12 mulheres entre 45 e 60 anos pós-menopausadas há no mínimo 12 meses que não faziam uso de reposição hormonal e que não possuíam fatores de risco para doença cardiovascular. Os resultados demonstraram que mulheres pós-menopausadas apresentam uma hiperagregação plaquetária induzida por colágeno em relação a mulheres jovens. Essas mulheres também apresentaram o influxo de L-arginina aumentado em relação ao grupo controle. No entanto, a atividade da enzima óxido nítrico sintase estava diminuída nas mulheres após a menopausa, assim como os níveis plasmáticos de L-arginina. A expressão das enzimas iNOS e eNOS não diferiu significativamente entre os grupos. A expressão das subunidades 1 e 1 da enzima guanilato ciclase, e a fosfodiesterase 5 não se apresentaram diferentes entre os grupos. A expressão das enzimas glutationa peroxidase, subunidades gp91phox e p47phox da NADPH oxidase não estavam alteradas em plaquetas de mulheres pós-menopausadas, já a catalase estava mais expressa neste grupo. Em relação à atividade das enzimas antioxidantes, foi observado um aumento na superóxido dismutase em mulheres pós-menopausadas. Esse grupo apresentou ainda níveis mais elevados de grupamentos sulfidrila. Já em relação a danos proteicos não foi possível observar diferença entre os grupos. Dessa forma, esses resultados podem contribuir para uma melhor compreensão da hiperagregação plaquetária observada nas mulheres após a menopausa, o que, por sua vez, pode contribuir para a elucidação de mecanismos envolvidos na morbidade e mortalidade cardiovascular elevada nessa população.

O papel do óleo de peixe na via L-arginina-óxido nítrico e no estresse oxidativo em eritrócitos: um estudo dose-resposta

Os ácidos graxos poli-insaturados n-3 derivados do óleo de peixe estão associados a benefícios cardiovasculares, que podem ser decorrentes da ativação da óxido nítrico sintase (NOS). Assim como as células endoteliais, os eritrócitos possuem NOS endotelial (eNOS) e induzível (iNOS) e, portanto, são capazes de sintetizar óxido nítrico (NO). O presente estudo testou a capacidade que diferentes concentrações de óleo de peixe tem de ativar a via L-arginina-NO e, em seguida, alterar os níveis de guanosina monofosfato cíclica (GMPc) em eritrócitos de camundongos alimentados com dieta hiperlipídica. Além disso, foram analisados os marcadores de estresse oxidativo nos eritrócitos, objetivando investigar a biodisponibilidade do NO. O transporte de L-arginina, avaliado através da incubação com L-[3H]-arginina, mostrou-se ativado quando da administração de dietas contendo elevadas concentrações de óleo de peixe, em comparação com as dietas contendo baixas concentrações e controle. A atividade da NOS, medida pela conversão de L-[3H]-arginina em L-[3H]-citrulina, e a expressão da eNOS também aumentaram nos animais que se alimentaram com dietas ricas em óleo de peixe. Apesar da ativação da via L-arginina-óxido nítrico observada em nossos experimentos, os níveis de GMPc intraeritrocitário não foram afetados. O dano oxidativo nos eritrócitos aumentou linearmente conforme o óleo de peixe era acrescido na dieta, sem afetar a atividade das enzimas antioxidantes. Além do endotélio, os eritrócitos contribuem para o metabolismo do NO. Desta forma, a ativação da via L-arginina-NO nessas células pode ser benéfica para saúde cardiovascular. Estudos futuros poderão investigar outros marcadores de estresse oxidativo durante o consumo de óleo de peixe para assegurar que o seu uso não resulta em efeitos prejudiciais secundários e para garantir a biodisponibilidade de NO.