Estudo da função vascular em hipertensos com diabetes tipo 2 em uso de losartana ou anlodipino

As doenças cardiovasculares permanecem como a principal causa de morte no mundo, e têm a hipertensão arterial sistêmica (HAS) e o diabetes mellitus tipo 2 (DM2) como uns dos seus principais fatores de risco. Sabidamente, a HAS e o DM2 são doenças frequentemente associadas. A escolha dos fármacos anti-hipertensivos a serem utilizados no tratamento de pacientes hipertensos diabéticos tem como objetivo o controle da pressão arterial, a redução da morbimortalidade das complicações macro e microvasculares. Alterações na função endotelial precedem as alterações morfológicas do vaso e contribuem para o desenvolvimento das complicações macrovasculares. O objetivo deste estudo foi avaliar a associação de alterações vasculares funcionais com o uso de losartana ou anlodipino em pacientes hipertensos e diabéticos tipo 2. Foi realizado um estudo transversal com coleta de dados prospectiva. Os pacientes incluídos foram randomizados e divididos em dois grupos, sendo avaliados na sexta semana da utilização de losartana 100 mg/dia ou anlodipino 5 mg/dia, com aferição da PA, realização de monitorização ambulatorial da pressão arterial e testes para avaliação de parâmetros vasculares como tonometria de aplanação, velocidade de onda de pulso (VOP) e dilatação mediada por fluxo (DMF) da artéria braquial. Foram incluídos 42 pacientes, 21 em cada grupo. A distribuição da amostra demonstrou uma predominância do sexo feminino (71%) nos dois grupos e uma semelhança na idade média dos pacientes (54,06,9 anos, no grupo losartana e 54,94,5 anos, no grupo anlodipino). A média dos valores de pressão arterial na sexta semana foram 15319/909 mmHg no grupo losartana e 14514/848 mmHg no grupo anlodipino, não havendo diferença estatística entre os grupos. O augmentation index (AIx; 309% vs. 368%, p=0,025), assim como a augmentation pressure (166 mmHg vs. 208 mmHg, p=0,045) foram menores no grupo anlodipino do que no grupo losartana. Os valores obtidos para VOP e DMF foram semelhantes nos dois grupos. Em pacientes hipertensos e diabéticos tipo 2, o tratamento com anlodipino em dose média comparado com losartana em dose máxima associou-se a menores níveis de pressão arterial casual. Menores valores de AIx foram observados no grupo anlodipino, com um padrão de reflexão da onda de pulso mais favorável neste grupo. Os valores da VOP e DMF encontrados foram semelhantes nos dois grupos podendo sugerir influências da losartana sobre os parâmetros vasculares independentes do efeito pressórico.

Bloqueadores do sistema renina-angiotensina em ilhotas pancreáticas e fígado na obesidade induzida por dieta em camundongos

As associações entre obesidade, doença hepática gordurosa não alcoólica (NAFLD) e diabetes mellitus tipo 2 (DM2) são bem estabelecidas, e o sistema renina-angiotensina (SRA) pode proporcionar uma ligação entre eles. O bloqueio do SRA em diferentes níveis pode estar relacionado a respostas na resistência à insulina, remodelagem do pâncreas e do fígado em um modelo de obesidade induzida por dieta. Camundongos C57BL/6 foram alimentados com uma dieta hiperlipídica (HF) durante oito semanas e depois tratados com alisquireno (50 mg/kg/dia), enalapril (30 mg/kg/dia) ou losartana (10 mg/kg/dia) por um período adicional de seis semanas. As drogas foram incorporadas na dieta. Avaliou-se a massa corporal (MC), pressão arterial, consumo e gasto energético (GE), metabolismo da glicose e lipídico, histopatologia pancreática e hepática, análise hormonal, imunohistoquímica, perfil gênico e/ou proteico do SRA no pâncreas, gliconeogênese hepática, sinalização da insulina, oxidação e acúmulo lipídico. Todos os inibidores do SRA reduziram significativamente o aumento da pressão arterial nos camundongos alimentados com dieta HF. O tratamento com enalapril, mas não alisquireno ou losartana, reduziu o ganho de MC e a ingestão alimentar; aumentou o GE; amenizou a intolerância à glicose e resistência à insulina; melhorou a massa de células alfa e beta; impediu a redução da adiponectina plasmática e restaurou a sensibilidade à leptina. Além disso, o tratamento com enalapril melhorou a expressão proteica nas ilhotas pancreáticas de Pdx1, GLUT2, ECA2 e do receptor Mas. O tratamento com losartana apresentou uma elevação na expressão proteica de AT2R no pâncreas. No fígado, a administração de enalapril atenuou a esteatose hepática, o acúmulo de triglicerídeos e preveniu o aumento dos níveis de PEPCK, G6Pase e do GLUT2. Do mesmo modo, o enalapril melhorou a transdução dos sinais da insulina através da via IRS-1/Akt, bem como reduziu os níveis de expressão gênica e/ou proteica de PPAR-gama, SREBP-1c e FAS. Esses resultados sugerem que a inibição da ECA com enalapril atenuou muitos efeitos deletérios provocados pelo consumo da dieta HF, incluindo: normalização da morfologia e função das ilhotas pancreáticas, proteção contra a resistência à insulina e acúmulo de lipídios no fígado. Estes efeitos protetores do enalapril podem ser atribuídos, principalmente, à redução no ganho de MC e ingestão alimentar, aumento do GE, ativação do eixo ECA2/Ang(1-7)/receptor Mas e dos níveis de adiponectina, o que promove uma melhora na ação hepática da insulina e leptina, normalização da gliconeogênese, amenizando a NAFLD.

Impacto dos polimorfismos genéticos da enzima conversora de angiotensina sobre desfechos clínicos e ecocardiográficos em pacientes com insuficiência cardíaca não isquêmica

O papel dos polimorfismos genéticos da ECA (PGECA) na insuficiência cardíaca (IC) como preditor de desfechos clínicos e ecocardiográficos ainda não está estabelecido. É necessário identificar o perfil genotípico local para se observar se o impacto clínico desses genótipos é igual entre populações estrangeiras e a brasileira. O objetivo deste trabalho foi determinar a frequência das variantes do PGECA e sua relação com a evolução clínica de pacientes com IC de etiologia não isquêmica de uma população do Rio de Janeiro, utilizando desfechos clínicos, ecocardiográficos e do Seattle Heart Failure Model (SHFM).Para isso, realizou-se análise secundária de prontuários de 111 pacientes, acompanhados de forma prospectiva e retrospectiva, além da análise genética com identificação da variante do PGECA e sua classificação. Os pacientes foram acompanhados em média por 64,93,9 meses, tinham 59,51,3 (26-89) anos, predomínio do sexo masculino (60,4%) e da cor da pele branca (51,4 %), mas com alta prevalência de pretos (36 %). A distribuição do PGECA observada foi: 51,4 % DD, 44,1 % DI e apenas 4,5 % II. Hipertensão arterial foi a comorbidade mais frequentemente observada (70,3 %). O tratamento farmacológico estava bastante otimizado: 98,2 % em uso de betabloqueadores e 89,2 % em uso de inibidores da ECA ou losartana. Nenhuma das características clínicas ou do tratamento medicamentoso variou entre os grupos. Cerca de metade da coorte (49,5 %) apresentou fração de ejeção de VE (FEVE) ≤35 %. O diâmetro sistólico do VE (DSVE) final foi a única variável ecocardiográfica isolada significativamente diferente entre os PGECA: 59,21,8 DD x 52,31,9 DI x 59,25,2 (p=0,029). Quando analisadas de maneira evolutiva, todas as variáveis (FEVE, DSVE e DDVE) diferiram de maneira significativa entre os genótipos: p=0,024 para ∆FE, p=0,002 para ∆DSVE e p=0,021 para ∆DDVE. O genótipo DI se associou ao melhor parâmetro ecocardiográfico (aumento de FEVE e diminuição de diâmetros de VE), enquanto que o DD e II apresentaram padrão inverso. Os valores derivados do SHFM (expectativa de vida, mortalidade em um ano e mortalidade em cinco anos) não variaram de forma significativa entre os genótipos, mas notou-se um padrão com o DD associado a piores estimativas, DI a estimativas intermediárias e II a valores mais benignos. Não houve diferença significativa entre desfechos clínicos isolados (óbitos: p=0,552; internação por IC: p=0,602 e PS por IC: p=0,119) ou combinados (óbitos + internação por IC: p=0,559). Na análise multivariada, o peso alelo D foi preditor independente da variação do DSVE (p=0,023). Em relação aos preditores independentes de óbito + internação por IC, foram identificados classe funcional NYHA final (p=0,018), frequência cardíaca final (p=0,026) e uso de furosemida (p=0,041). Em suma, a frequência alélia e das variantes do PGECA foram diferentes da maioria do estudos internacionais. O alelo D foi associado de forma independente à pior evolução ecocardiográfica. Não houve diferenças significativas em relação aos parâmetros derivados do SHFM, embora o genótipo II pareça estar associado com o melhor perfil clínico. Por último, não houve diferenças em relação aos desfechos clínicos entre os PGECA.

Avaliação da função endotelial em pacientes com hipertensão arterial resistente

A hipertensão arterial resistente (HAR) é definida pela persistência da pressão arterial (PA)≥140/90mmHg a despeito do uso de 3 anti-hipertensivos em doses plenas, incluindo diurético. Revisão recente da literatura mostra poucos estudos avaliando o perfil e o comportamento da função endotelial em pacientes com HAR. Objetiva avaliar a função endotelial em pacientes hipertensos resistentes. Estudo transversal com 60 pacientes que foram avaliados em uma visita (V3) de um estudo longitudinal, onde numa primeira fase todos pacientes tiveram padronização do tratamento anti-hipertensivo. Foram incluídos pacientes (V0) com PA>160/100mmHg e <220mmHg e todos receberam clortalidona 25mg/dia e enalapril 20mg 2x/dia ou losartana 50mg 2x/dia (intolerantes ao enalapril). Visita 1: se PA>140/90mmHg acrescentou-se anlodipino 5mg/dia, foi realizado avaliação laboratorial de rotina do hipertenso e monitorização ambulatorial da PA-24h (MAPA). Visita 2: se PA>140/90mmHganlodipino foi titulado para 10mg/dia. Visita 3: todos os pacientes receberam avaliação clínica, da pressão arterial por MAPA, laboratorial de rotina e da função endotelial. Formaram-se dois grupos: os que controlaram a PA, grupo hipertensão arterial controlada (HAC); e os que permaneceram com PA de consultório>140/90mmHg e PA na MAPA-24h>130/80mmHg, foram considerados resistentes. O grupo HAR recebeu aleatoriamente espironolactona ou clonidina por mais 12 semanas para tentar controlar a PA e o grupo HAC teve assistência farmacológica mantida no mesmo período. A PA foi avaliada por método oscilométrico com aparelho digital semi-automático Microlife modelo BP3AC1-1PC e MAPA por aparelho SpaceLabs 90207. A função endotelial avaliada através de tonometria arteriolar periférica (PAT) pelo Endo-PAT2000 e por biomarcadores (I-CAM-1, V-CAM-1, VEGF, MCP-1, IL-6, adiponectina) através da técnica LuminexTMxMAP. Dos 60 pacientes avaliados, 36 controlaram a PA, grupo HAC, e 24 permaneceram resistentes ao tratamento, grupo HAR, na visitaV3. Na avaliação da PA pela MAPA-24h observamos que no grupo HAC a PAS-24h foi de 121,1+1,7mmHg e no grupo HAR 147+3,3mmHg, enquanto a PAD-24h no grupo HAC foi de 76,64+1,5mmHg e no grupo HAR 88,58+2,4mmHg (p<0,0001). O descenso noturno, apesar de maior no grupo HAC, não apresentou significância estatística entre os dois grupos (p> 0,05). A função endotelial avaliada através do PAT mostrou índice de hiperemia reativa de 1,850,056 e 1,65+0,074 nos grupos HAC e HAR respectivamente (p= 0,036) e quando avaliada através dos biomarcadores observamos: ICAM-1 (HAC= 186,6+12,65 vs HAR= 240,9+23,76ng/ml, p= 0,038), VCAM-1 (HAC= 627,137,09vs HAR= 706,086,10ng/ml, p= 0,372),VEGF (HAC= 403,394,91 vs HAR= 612,788,27pg/ml, p= 0,123) e MCP-1 (HAC= 694,969,09 vs HAR= 787,052,80pg/ml, p= 0,315). Na avaliação dos biomarcadores inflamatórios, observamos IL-6 no grupo HAC= 1,8970,2165pg/mle no HAR= 9,7934,421pg/ml (p= 0,027) e adiponectina no grupo HAC= 105701516pg/ml e HAR= 84221295pg/ml (p=0,301). A razão de prevalência do comprometimento da função endotelial no grupo HAR foi de 54% (OR= 3,55; 95% IC 1,18- 10.67; p= 0,029). No presente trabalho, as análises das variáveis estudadas na visita V3, mostraram que os pacientes com HAR têm maior comprometimento da função endotelial que os pacientes com HAC.

Comparação dos efeitos do benazepril e da losartana sobre a função endotelial e a rigidez arterial em pacientes diabéticos com hipertensão não controlada por anlodipino

Em pacientes hipertensos e diabéticos, o sistema renina-angiotensina-aldosterona está relacionado com disfunção endotelial, rigidez vascular e aterosclerose. As principais medicações disponíveis para a inibição desse sistema são os inibidores da enzima conversora de angiotensina e os bloqueadores do receptor AT1 de angiotensina. A maioria das diretrizes internacionais faz as mesmas recomendações para as duas classes, mas diferenças no seu mecanismo de ação podem ter relevância clínica. O objetivo principal foi comparar benazepril e losartana em pacientes hipertensos e diabéticos com pressão arterial não controlada por anlodipino, analisando parâmetros inflamatórios (proteína C reativa), da função endotelial (através da dilatação mediada por fluxo da artéria braquial) e de rigidez vascular (através da velocidade da onda de pulso e das pressões aórticas). O objetivo secundário foi, através de uma análise post-hoc, pesquisar se há interação entre as estatinas e os inibidores do sistema renina-angiotensina-aldosterona. Pressão arterial, função endotelial e rigidez vascular foram comparados entre usuários e não-usuários de estatina. Os dados estão apresentados como mediana (intervalo interquartil). Os resultados principais mostraram que o grupo benazepril apresentou menor proteína C reativa [0,38 (0,15-0,95) mg/dl vs 0,42 (0,26-0,59) mg/dl, p=0,020]. Houve, ainda, uma leve melhora da dilatação mediada por fluxo da artéria braquial no grupo benazepril (aumento 45%, p=0,057) em comparação com o grupo losartana (aumento 19%, p=0,132). Não houve diferença na velocidade da onda de pulso [8,5 (7,8-9,4) m/s vs 8,5 (7,0-9,7) m/s, p=0,280] e na pressão aórtica sistólica [129 (121-145) mmHg vs 123 (117-130) mmHg, p=0,934] entre os grupos benazepril e losartana. Nos resultados secundários, observou-se que o grupo usuário de estatina apresentou maior redução na pressão arterial sistólica média das 24 horas [134 (120-146) mmHg para 122 (114-135) mmHg, p=0,007] e melhora na dilatação mediada por fluxo da artéria braquial [6,5% (5,1-7,1) para 10,9% (7,3-12,2), p=0,003] quando comparado com o grupo não usuário [137 (122-149) mmHg para 128 (122-140) mmHg, p=0,362, e 7,5% (6,0-10,2) para 8,3% (7,5-9,9), p=0,820, respectivamente]. Não houve diferença na velocidade de onda de pulso e nas pressões aórticas entre usuários ou não de estatina. Pode-se concluir que, em pacientes diabéticos com a pressão arterial não controlada por anlodipino, o benazepril promoveu maior redução da proteína C reativa e melhora da função endotelial em relação à losartana. Além disso, o uso combinado de estatinas, anlodipino e inibidores do sistema renina-angiotensina-aldosterona melhorou a resposta anti-hipertensiva e a função endotelial em pacientes hipertensos e diabéticos.

新型非肽类血管紧张素II受体拮抗剂设计合成及其生物活性研究

Ang II受体拮抗剂是作用于肾素-血管紧张素系统(RAS)的抗高血压药，因其抗高血压作用与较老的抗高血压药物作用相同，且更具有选择性，不良反应状况与安慰剂相似,而在高血压治疗中逐渐引起研究者重视，并成为目前增长最快的抗高血压药物。在许多AngII受体拮抗剂中四氮唑结构已成为固定基团，但四氮唑有许多合成及代谢弊端。因此，寻找其他合适的杂环酸性基团来替代四氮唑，在保持较高口服活性的同时克服相应缺陷，具有极其重要的意义。 本项目以四氮唑沙坦类药物为先导化合物，运用生物电子等排原理及拼合原理，根据计算机分子模拟研究结果，对其进行结构修饰和改造，首次将咪唑、氯代咪唑、三氮唑及咪唑啉替代四氮唑，并结合具有较高AngII受体拮抗活性的联苯并咪唑衍生物，设计并合成一系列含咪唑，咪唑啉，氯代咪唑及三氮唑衍生物的Ang II受体拮抗剂。 研究这一系列新型AngII受体拮抗剂的体内、体外抗高血压活性时，发现咪唑啉衍生物展示了与对照药物几乎相当的活性，而咪唑、氯代咪唑和三氮唑衍生物分别表现了较弱或者没有活性，这些研究对今后更进一步设计合成新的Ang II受体拮抗剂具有重要的指导意义，同时也为筛选抗高血压药物奠定良好的基础。 The angiotensin II receptor antagonists act on renin-angiotensin system (RAS), which are as effective as other types of anti-hypertensive drugs. Because even the more specific and comparable to placebo in terms of side effects, Ang II receptor antagonists cause a high attention and become the fastest growing anti-hypertension drugs. Most of such compounds share the biphenyltetrazole unit with the lead Losartan. However, there are many defects in tetrazole synthesis and vivo metabolism. Therefore, we felt quite encouraged to find some proper acidic heterocyclic groups which maintain the same oral bioavailability to replace the tetrazole. In the present paper, we applied the bioisostere and combination principle, in accordance with the results of computer modeling of molecular, to modify the lead structural of terazole in sartan compounds reported. We turned our attention to replace the tetrazole ring with imidazole rings, chloro-imidazole, imidazoline, traizole ring and combinated them with benzimidazoles derivatives which have antagonistic activity for angiotensin II to design and synthesize a series of Ang II receptor antagonists contaning imidazole ring, chloro-imidazole, imidazoline or traizole ring. In addition, activity tests in vivo and in vivo had shown that imidazoline derivatives display almost equivalent activity with the reference drug, but imidazole derivatives, chloro-imidazole, triazole derivatives were weak or non-performance of the hypotensive activity. We believe that the imidazoline derivative type Ang II receptor antagonists can build a foundation for the development of a novel series of anti-hypertensive drugs.

The role played by angiotensin (1-7) in the regulation of renal haemodynamics and excretory function in anesthetized rats

Initial studies have demonstrated that intra- renal infusion of Ang (1-7) caused a diuresis and natriuresis that was proportional to the degree of activation of the Renin Angiotensin Aldosterone System (RAAS). This raised the question as why the magnitude of this diuresis and natriuresis was compromised in rats receiving a high sodium diet (suppressed RAAS) and enhanced in low sodium fed rats (activated RAAS)? Could the answer lie with changes in intra-renal AT1 or Mas receptor expression? Interestingly, the observed Ang (1-7) induced increases in sodium and water excretion in rats receiving either a low or normal sodium diet were and blocked in the presence of the AT 1 receptor antagonist (Losartan) in the presence of the, 'Mas' receptor antagonist (A-779). These data suggest that both AT1 and 'Mas' receptors need to be functional in order to fully mediate the renal responses to intra-renal Ang (1-7) infusion. Importantly, further experimentation also revealed that there is a proportional relationship between AT 1 receptor expression in the rat renal cortex and the magnitude of the excretory actions of intra renal Ang (1-7) infusion, which is only partially dependent on the level of 'Mas' receptor expression. These observations suggest that although Ang (1-7) induced increases in sodium and water excretion are mediated by the Mas receptor, the magnitude of these excretory responses appear to be dependent upon the level of AT 1 receptor expression and more specifically Ang II/ AT 1 receptor signalling. Thus in rats receiving a low sodium diet, Ang (1-7) acts via the Mas receptor to inhibit Ang II/ AT 1 receptor signalling. In rats receiving a high sodium diet the down regulated AT 1 receptor expression implies a reduction in Ang II/ AT 1 receptor signalling which renders the counter-regulatory effects of intra-renal Ang (1-7) infusion redundant.

Internal mammary artery smooth muscle cells resist migration and possess high antioxidant capacity

Objective: This study investigated whether differences exist in atherogen-induced migratory behaviors and basal antioxidant enzyme capacity of vascular smooth muscle cells (VSMC) from human coronary (CA) and internal mammary (IMA) arteries. Methods: Migration experiments were performed using the Dunn chemotaxis chamber. The prooxidant [NAD(P)H oxidase] and antioxidant [NOS, superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase] enzyme activities were determined by specific assays. Results: Chemotaxis experiments revealed that while both sets of VSMC migrated towards platelet-derived growth factor-BB (1-50 ng/ml) and angiotensin II (1-50 nM), neither oxidized-LDL (ox-LDL, 25-100 ng/ml) nor native LDL (100 ng/ml) affected chemotaxis in IMA VSMC. However, high dose ox-LDL produced significant chemotaxis in CAVSMC that was inhibited by pravastatin (100 nM), mevastatin (10 nM), losartan (10 nM), enalapril (1 micro.M), and MnTBAP (a free radical scavenger, 50 micro.M). Microinjection experiments with isoprenoids i.e. geranylgeranylpyrophosphate (GGPP) and farnesylpyrophosphate (FPP) showed distinct involvement of small GTPases in atherogeninduced VSMC migration. Significant increases in antioxidant enzyme activities and nitrite production along with marked decreases in NAD(P)H oxidase activity and superoxide levels were determined in IMA versus CA VSMC. Conclusions: Enhanced intrinsic antioxidant capacity may confer on IMAVSMC resistance to migration against atherogenic agents. Drugs that regulate ox-LDL or angiotensin II levels also exert antimigratory effects.

Angiotensin II receptor blockade: is there truly a benefit of adding an ACE inhibitor?

We assessed the blockade of the renin-angiotensin system (RAS) achieved with 2 angiotensin (Ang) antagonists given either alone at different doses or with an ACE inhibitor. First, 20 normotensive subjects were randomly assigned to 100 mg OD losartan (LOS) or 80 mg OD telmisartan (TEL) for 1 week; during another week, the same doses of LOS and TEL were combined with 20 mg OD lisinopril. Then, 10 subjects were randomly assigned to 200 mg OD LOS and 160 mg OD TEL for 1 week and 100 mg BID LOS and 80 mg BID TEL during the second week. Blockade of the RAS was evaluated with the inhibition of the pressor effect of exogenous Ang I, an ex vivo receptor assay, and the changes in plasma Ang II. Trough blood pressure response to Ang I was blocked by 35+/-16% (mean+/-SD) with 100 mg OD LOS and by 36+/-13% with 80 mg OD TEL. When combined with lisinopril, blockade was 76+/-7% with LOS and 79+/-9% with TEL. With 200 mg OD LOS, trough blockade was 54+/-14%, but with 100 mg BID it increased to 77+/-8% (P<0.01). Telmisartan (160 mg OD and 80 mg BID) produced a comparable effect. Thus, at their maximal recommended doses, neither LOS nor TEL blocks the RAS for 24 hours; hence, the addition of an ACE inhibitor provides an additional blockade. A 24-hour blockade can be achieved with an angiotensin antagonist alone, provided higher doses or a BID regimen is used.

Expression and function of endothelin and its receptors in vascular adventitial fibroblasts

Objective: The adventitia has been recognized to play important roles in vascular oxidative stress, remodelling and contraction. We recently demonstrated that adventitial fibroblasts are able to express endothelin-1 (ET-1) in response to angiotensin II (ANG II). However, the mechanisms by which ANG II induces ET-1 expression are unknown. It is also unclear whether the ET-1 receptors are expressed in the adventitia. We therefore examined the role of oxidative stress in the regulation of ET-1. We also investigated the expression of both the ETA and ETB receptors and the roles of these two types of receptors in collagen synthesis and ET-1 clearance in adventitial fibroblasts. Methods and Results: Adventitial fibroblasts were isolated and cultured from the thoracic mouse aorta. Cells were treated with ANG II (lOOnM), ET-1 (lOpM), NADPH oxidase inhibitor apocynin (lOOfiM), the superoxide anion scavenger tempol (lOOfiM), the ANG II receptor antagonists (100[aM), losartan (AT| receptor) and PD 1233 19 (AT2 receptor), the ET-1 receptor antagonists (lOOuM), BQ123 (ETA receptor) and BQ788 (ETB receptor), and the ETB receptor agonist (lOOnM) Sarafotoxin 6C. ET-1 peptide levels were determined by ELISA, while ETA ,ETB and collagen levels were determined by Western blot. ANG II increased ET-1 peptide levels in a time-dependent manner reaching significance when incubated for 24 hours. NAD(P)H oxidase inhibitor, apocynin, as well as the superoxide scanverger, tempol, significantly reduced ANG Il-induced ET-1 peptide levels while over-expression of SOD1 (endogenous antioxidant enzyme) significantly decreased ANG Il-induced collagen I expression, therefore implicating reactive oxygen species in the mediation of ET-1. ANG II increased ETA receptor protein as well as collagen in a similar fashion, reaching significance after 4, 6, and 24 hours treatment. ANG II induced collagen was reduced while in the presence of the ETA receptor antagonist suggesting the role of the ETa receptor in the regulation of the extracellular matrix. ANG II treatment also increased ETB receptor protein levels in a time-dependent manner. ANG II treatment in the presence of the ETB receptor antagonist significantly increased ET-1 peptide levels. On another hand, the ETB receptor agonist, Sarafotoxin 6C, significantly decreased ET-1 peptide levels. These data implicate the role of the ETb receptor in the clearance of the ET-1 peptide. Conclusion: ANG II-induced increases of ET-1 peptide appears to be mediated by reactive oxygen species derived from NAD(P)H oxidase. Both the ETA and ETB receptors are expressed in adventitial fibroblasts. The ETA receptor subtype mediates collagen I expression, while the ETB receptor may play a protective role through increasing the clearance of the ET- 1 peptide.

Mechanisms of endothelin-1 induced reactive oxygen species production in vascular adventitial fibroblasts

With the relationship between endothelin-1 (ET-1) stimulation and reactive oxygen species (ROS) production unknown in adventitial fibroblasts, I examined the ROS response to ET-1 and angiotensin (Ang II). ET-1 -induced ROS peaked following 4 hrs of ET-1 stimulation and was inhibited by an ETA receptor antagonist (BQ 123, 1 uM) an extracellular signal-regulated kinase (ERK) 1/2 inhibitor (PD98059, 10 uM), and by both a specific, apocynin (10 uM), and non-specific, diphenyleneiodonium (10 uM), NAD(P)H oxidase inhibitor. NOX2 knockout fibroblasts did not produce an ET-1 induced change in ROS levels. Ang II treatment increased ROS levels in a biphasic manner, with the second peak occurring 6 hrs following stimulation. The secondary phase of Ang II induced ROS was inhibited by an ATi receptor antagonist, Losartan (100 uM) and BQ 123. In conclusion, ET-1 induces ROS production primarily through an ETA-ERKl/2 NOX2 pathway, additionally, Ang II-induced ROS production also involves an ETa pathway.

Rôle du système rénine-angiotensine intrarénal dans l’hypertension et les dommages rénaux chez les souris transgéniques diabétiques

Plusieurs expériences et études cliniques ont démontré que l’activation du système rénine-angiotensine (RAS) peut induire l’hypertension, un facteur de risque majeur pour les maladies cardiovasculaires et rénales. L’angiotensinogène (Agt) est l’unique substrat du RAS. Cependant, il n’a pas encore été démontré si l’activation du RAS intrarénal peut à elle seule induire des dommages rénaux, indépendamment de l’hypertension systémique, et ainsi jouer un rôle prépondérant dans la progression de la néphropathie diabétique. Afin d’explorer le rôle du RAS intrarénal dans les dommages rénaux, un diabète a été induit par l’injection de streptozotocin chez des souris transgéniques (Tg) surexprimant l’Agt de rat dans les cellules des tubules proximaux du rein (RPTC). Les souris Tg diabétiques ont été traitées soit avec des inhibiteurs du RAS (perindopril et losartan), de l’insuline ou une combinaison des deux pour 4 semaines avant d’être euthanasiées. Pour une autre étude, des souris Tg non-diabétiques ont été traitées soit avec des inhibiteurs du RAS, l’hydralazine (vasodilatateur) ou l’apocynine (inhibiteur de la NADPH oxydase) pour une période de 8 semaines avant l’euthanasie. Des souris non-Tg ont été utilisées comme contrôles. Des cellules immortalisées de tubule proximal de rat (IRPTC) transfectées de manière stable avec un plasmide contenant l’Agt ou un plasmide contrôle ont été employées comme modèle in vitro. Nos résultats ont démontré que les souris Tg présentaient une augmentation significative de la pression systolique, l’albuminurie, l’apoptose des RPTC et l’expression de gènes pro-apoptotiques par rapport aux souris non-Tg. Les mêmes changements ont été observés chez les souris Tg diabétiques par rapport aux souris non-Tg diabétiques. L’insuline et/ou les inhibiteurs du RAS ont permis d’atténuer ces changements, sauf l’hypertension qui n’était réduite que par les inhibiteurs du RAS. Chez les IRPTC transfectées avec l’Agt in vitro, les hautes concentrations de glucose augmentent l’apoptose et l’activité de la caspase-3 par rapport aux cellules contrôles et l’insuline et/ou les inhibiteurs du RAS empêchent ces augmentations. En plus des changements physiologiques, les RPTC des souris Tg présentent aussi une augmentation significative de la production des espèces réactive de l’oxygène (ROS) et de l’activité de la NADPH oxydase, ainsi qu’une augmentation de l’expression du facteur de croissance transformant-beta 1 (TGF-β1), de l’inhibiteur activateur du plasminogène de type 1 (PAI-1), des protéines de la matrice extracellulaire, du collagène de type IV et de la sousunité p47 de la NADPH oxydase. Le traitement des souris Tg avec l’apocynine et le perindopril a permis d’améliorer tous ces changements, sauf l’hypertension qui n’était pas corrigée par l’apocynine. D’autre part, l’hydralazine a prévenu l’hypertension, sans modifier l’albuminurie, l’apoptose des RPTC ou l’expression des gènes pro-apoptotiques. Ces résultats montrent bien que l’activation du RAS intrarénal et l’hyperglycémie agissent de concert pour induire l’albuminurie et l’apoptose des RPTC, indépendamment de l’hypertension systémique. La génération des ROS via l’activation de la NADPH oxydase induit en partie l’action du RAS intrarénal sur l’apoptose des RPTC, la fibrose tubulo-interstitielle et l’albuminurie chez les souris Tg. D’autre part, une expérience en cours a tenté d’encore mieux délimiter les effets de l’activation du RAS intrarénal, tout en éliminant la néphrotoxicité du STZ. Pour cette étude, les souris Tg surexprimant l’Agt de rat dans leurs RPTC ont été croisées aux souris Ins2Akita, un modèle spontané de diabète de type I, afin de générer des souris Akita-rAgt-Tg. Les résultats préliminaires indiquent que le RAS intrarénal est activé dans les souris Akita et que la combinaison avec l’hyperglycémie induit du stress du réticulum endoplasmique (ER) dans les RPTC in vivo. Le stress du ER contribue à l’apoptose des RPTC observée dans le diabète, à tout le moins dans le modèle Akita. Le traitement avec des inhibiteurs du RAS permet d’atténuer certains des dommanges rénaux observés dans les souris Akita-rAgt-Tg.

Peptides vasoactifs endogènes dans la prolifération accrue des cellules musculaires lisses vasculaires de rats spontanément hypertendus: rôle des facteurs de croissance.

Contribuant à la pathophysiologie des maladies vasculaires comme dans le cas de l’hypertension, le remodelage vasculaire est associé à une altération de la croissance des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) (prolifération, taille, etc.). Or la prolifération des CMLV est augmentée par les peptides vasoactifs tels que l’angiotensine II (AngII) et l’endothéline-1 (ET-1). Ces peptides étant surexprimés lors de l’hypertension, cette étude fut entreprise pour déterminer leur contribution endogène ainsi que celles du facteur de croissance épidermique (EGF), du facteur de croissance insulinique (IGF-1) et du facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGF) à la prolifération accrue des CMLV et aux mécanismes sous-jacents. Des CMLV A-10 et des CMLV de rats WKY et SHR âgés de 12 semaines ont été utilisées pour cette étude. La prolifération cellulaire fut déterminée par incorporation de [3H]thymidine. La phosphorylation de ERK 1/2 et du récepteur de EGF fut déterminée par immunobuvardage. Les CMLV de SHR, comparées à celles de WKY, ont montré une prolifération accrue qui fut atténuée par le losartan, un antagoniste du récepteur AT1 de l’AngII et par le BQ-123 et le BQ-788, antagonistes des récepteurs ETA et ETB de l’ET-1. La prolifération accrue des CMLV de SHR fut ramenée à celle des WKY par les inhibiteurs des récepteurs au PDGF (AG-1295), au IGF-1 (AG-1024) et au EGF (AG-1478). La phosphorylation du récepteur au EGF, accrue dans les CMLV de rats SHR comparée à celle des WKY, fut atténuée par le losartan, le BQ-123, le BQ-788 et l’AG-1478, mais ne fut pas atténuée par l’AG-1295 et l’AG-1024. De plus, la phosphorylation accrue de ERK 1/2 dans les CMLV de rats SHR fut atténuée par le losartan, le BQ-123, le BQ-788 et les inhibiteurs des récepteurs aux facteurs de croissance. Parallèlement, le rôle de la transactivation de EGF-R dans la prolifération accrue induite par AngII et ET-1 fut aussi examiné dans les CMLV A-10. L’augmentation, induite par AngII et ET-1, de la prolifération et de la phosphorylation de ERK 1/2 dans les CMLV A-10 fut ramenée au niveau contrôle par AG-1478. Ces données suggèrent que les peptides vasoactifs endogènes induisent la prolifération accrue des CMLV par la signalisation des MAP kinases résultant de la transactivation de EGF-R.

Modulation de la voie de signalisation de Gαq par l’hyperglycémie : mécanisme moléculaire

Les complications vasculaires telles que l’augmentation de la contractilité et la prolifération cellulaire sont les complications les plus communes observées dans le diabète et l’hyperglycémie chronique est un facteur important dans ces processus. La voie de signalisation de Gαq joue un rôle important dans la régulation du tonus vasculaire et l’altération de celle-ci peut contribuer aux complications vasculaires observées dans les cas de diabète et d’hyperglycémie. Il a été observé que les taux et l’activité des protéines kinase C (PKC) et du diacylglycérol (DAG) sont augmentés dans ces conditions. Cependant, aucune étude n’a démontré l’implication de Gαq/11 et des PLCβ, molécules de signalisation en amont de PKC/DAG. Plusieurs études révèlent que l’augmentation des taux et de l’activité des PKC et du DAG induite par l’hyperglycémie dans des cellules du muscle lisse vasculaire (CMLV) est attribuée à l’augmentation du stress oxydatif. De plus, les niveaux de certains peptides vasoactifs, tels que l’angiotensine II et l’endothéline-1, augmentés dans les conditions de diabète/d’hyperglycémie, peuvent contribuer à l’augmentation du stress oxydatif observée. Le travail présenté dans cette thèse avait pour but d’examiner les effets de l’hyperglycémie sur les niveaux d’expression protéique de Gαq/11 et de ses molécules associées, ainsi que d’étudier le mécanisme moléculaire par lequel l’hyperglycémie module la voie de signalisation de Gαq dans les CMLV. Dans la première étude, nous avons examiné si l’hyperglycémie pouvait moduler l’expression des protéines Gαq, Gα11, PLCβ1 et PLCβ2. Le prétraitement des CMLV A10 avec 26 mM de glucose durant 72 heures augmente l’expression des protéines Gαq, Gα11, PLCβ-1 et PLCβ-2 en comparaison avec les CMLV témoins. Le traitement avec des antagonistes aux récepteurs AT1 de l’Ang II, et ETA/ETB de l’ET-1, atténue la hausse de Gαq, de Gα11, de PLCβ1 et de PLCβ2 induite par l’hyperglycémie. De plus, la formation d’IP3 stimulée par l’ET-1 était plus élevée dans les CMLV exposée à 26 mM de glucose. Le traitement des CMLV A10 avec l’Ang II et l’ET-1 augmente également les niveaux d’expression des protéines Gα q/11 et PLCβ. Cette augmentation de l’expression est restaurée au niveau des CMLV témoins par les antagonistes des récepteurs AT1, ETA et ETB. Ces résultats suggèrent que l’augmentation de l’expression des protéines Gαq/11 et PLCβ dans les CMLV induite par l’hyperglycémie est attribuée à l’activation des récepteurs AT1, ETA et ETB. Dans la seconde étude, nous avons examiné l’implication du stress oxydatif dans l’augmentation des niveaux d’expression des protéines Gαq/11 et PLCβ et de leur signalisation induite par l’hyperglycémie. Nous avons également déterminé le mécanisme responsable de l’augmentation du stress oxydatif induite par l’hyperglycémie. L’augmentation de l’expression des protéines Gαq/11 et PLCβ des CMLV A10 exposées à 26 mM de glucose est revenue au niveau basal après un traitement avec l’antioxydant diphenyleneiodonium (DPI), et la catalase, un chélateur du peroxyde d’hydrogène, mais pas par le 111Mn-tetralis(benzoic acid porphyrin) (MnTBAP) ni par l’acide urique, des chélateurs du peroxynitrite. De plus, l’augmentation de la formation d’IP3 stimulée par l’ET-1 dans les CMLV exposées à 26 mM de glucose est revenue au niveau basal après un traitement avec le DPI et la catalase. Ces résultats suggèrent que l’augmentation du stress oxydatif induite par l’hyperglycémie contribue à l’augmentation de l’expression des protéines Gαq/11 et les molécules associées à la voie de signalisation de Gq. De plus, l’augmentation de la production d’anion superoxyde (O2-), de l’activité de la NADPH oxydase et de l’expression des protéines p22(phox) et p47(phox) induite par l’hyperglycémie est revenue à un niveau basal après un traitement avec les antagonistes des récepteurs AT1, ETA et ETB. Ces résultats suggèrent que l’hyperglycémie augmente les niveaux endogènes de l’Ang II et de l’ET-1, ce qui augmente le stress oxydatif par la formation d’O2- et de H2O2 et peut contribuer à l’augmentation des niveaux de Gq/11α et de leurs molécules de signalisation. Puisqu’il a été observé que l’hyperglycémie transactive les récepteurs aux facteurs de croissance tels que le récepteur au facteur de croissance épidermique (EGF-R) et le récepteur au facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGF-R), nous avons entrepris d’examiner, dans la troisième étude, l’implication d’EGF-R et de PDGF-R dans l’augmentation des niveaux de Gαq/11, de PLCβ et de leur signalisation induite par l’hyperglycémie. L’augmentation des niveaux d’expression des protéines Gαq, Gα11, PLCβ-1 et PLCβ-2 induite par l’hyperglycémie est revenue au niveau basal après un traitement avec les inhibiteurs d’EGF-R (AG1478) et de PDGF-R (AG1295) et par l’inhibiteur de c-Src, PP2. L’augmentation de la phosphorylation d’EGF-R et de PDGF-R induite par l’hyperglycémie a été abolie par AG1478, AG1295 et PP2. De plus, l’augmentation des niveaux de Gαq/11, et de PLCβ induite par l’hyperglycémie est atténuée par l’inhibiteur des MAPK, le PD98059, et par l’inhibiteur d’AKT, le wortmannin. L’augmentation de la phosphorylation d’ERK et d’AKT était également atténuée par AG1478 et AG1295. Ces résultats suggèrent que la transactivation des récepteurs aux facteurs de croissance induite par c-Src peut contribuer à l’augmentation des niveaux de Gα q/11/PLC et de leur signalisation par la voie des MAPK/PI3K. En conclusion, les études présentées dans cette thèse indiquent que l’hyperglycémie augmente les niveaux de Gαq/11 et de PLCβ. Nous avons émis des évidences qui démontrent que l’augmentation endogène de l’Ang II et de l’ET-1 par l’hyperglycémie peut contribuer à l’augmentation de la production d’O2- et de H2O2 résultant ainsi en une augmentation du stress oxydatif qui pourrait être responsable de l’augmentation de Gαq/11/PLC et de leur signalisation dans les conditions d’hyperglycémie. Finalement, nous avons démontré que la transactivation des récepteurs aux facteurs de croissance induite par l’hyperglycémie peut être responsable de l’augmentation de Gαq/11/PLC et les molécules associées à la voie de signalisation de Gq dans les cas de diabète et d’hyperglycémie.