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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.17.2016.tde-08092015-153836
Documento
Autor
Nome completo
Laena Pernomian
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2015
Orientador
Banca examinadora
Bendhack, Lusiane Maria (Presidente)
Castro, Michele Mazzaron de
Correa, Fernando Morgan de Aguiar
Santos, Roger Lyrio dos
Silva, Cristina Antoniali
Título em português
Modulação promovida pelo peptídeo natriurético tipo C sobre a resposta contrátil induzida pela fenilefrina em aorta torácica e artéria mesentérica de resistência isoladas de ratos submetidos ao choque séptico
Palavras-chave em português
choque séptico
disfunção cardíaca
endotélio vascular
estresse oxidativo
fenilefrina
Peptídeo natriurético tipo C
Resumo em português
O choque séptico é uma síndrome inflamatória sistêmica secundária a um processo infeccioso, no qual as disfunções das células endoteliais e do músculo liso vascular contribuem para suprimento sanguíneo insuficiente a órgãos vitais, com consequente hipotensão sistêmica, insuficiência múltipla de órgãos e morte. Em geral, nos pacientes com choque séptico, existe um desequilíbrio dos fatores hemodinâmicos, levando ao baixo débito cardíaco e vasodilatação, além da redução da resposta contrátil aos diferentes agonistas, nos quais a participação do óxido nítrico (NO), de NO-sintases (NOS) e do estresse oxidativo são evidentes. A contribuição do sistema de peptídeos natriuréticos é evidenciada nos pacientes e em animais submetidos à sepse severa ou ao choque séptico. O peptídeo natriurético tipo C (CNP) é um agente vasodilatador que leva ao relaxamento vascular pela produção de GMPc intracelular, NO, hiperpolarização de membrana das células do músculo liso vascular e redução da concentração citosólica de cálcio. O tratamento com antagonista de receptores NPR-A/B tornou os animais menos susceptíveis à sepse, com menor resposta hipotensora, melhora da contração a agonistas e redução do processo inflamatório e NO plasmático. Portanto, a hipótese do presente trabalho é que no modelo de choque séptico induzido por ligação e perfuração cecal (CLP) em ratos, ocorreria menor resposta vasoconstritora ao agonista seletivo 1-adrenérgico Fenilefrina (PE) e este efeito seria atenuado pela inibição da sinalização desencadeada pelo CNP e modulado pelo estresse oxidativo. A sobrevivência dos ratos CLP foi menor do que a observada em ratos controle-operados (Sham). Os parâmetros cardiovasculares foram mais prejudicados nos ratos CLP do que em ratos Sham. A PE apresentou efeito pressórico menor em ratos CLP comparados aos ratos Sham. O CNP induziu efeito hipotensor em ambos os grupos, porém com maior aumento de frequência cardíaca nos ratos CLP. A contração induzida pela PE foi menor em aorta e artéria mesentérica de resistência, isoladas de ratos CLP, cujo efeito foi modulado pelo endotélio vascular. A vasodilatação induzida pelo CNP foi menor em aorta de ratos CLP. Além disso, o CNP apresentou efeito modulador negativo sobre a contração da PE em aortas com ou sem endotélio, mas não em artérias mesentéricas de resistência isoladas de ratos Sham e CLP. A menor resposta contrátil induzida pela PE em aortas de ratos CLP foi aumentada pelo antagonista de receptor NPR-B, pela inibição das enzimas NOS, xantina oxidase e metaloproteinases da matriz extracelular (MMPs) em aortas com endotélio. O efeito modulador negativo do CNP sobre a contração da PE foi revertido pelo antagonista de receptor NPR-B, inibição de NOS, redução da disponibilidade de O2- e pela degradação de H2O2, em ambos os grupos. Além disso, o estresse oxidativo e a concentração citosólica de H2O2 foram maiores no músculo liso vascular de ratos CLP. A expressão protéica de CNP endógeno foi menor no endotélio e maior no músculo liso da aorta de ratos CLP do que de Sham. Porém, a expressão protéica dos receptores 1-adrenérgicos e NPR-B não foram diferentes entre os grupos, mas a expressão protéica do receptor NPR-C foi menor na aorta de ratos CLP. A mobilização de cálcio intracelular foi menor no músculo liso da aorta de ratos CLP e a alta concentração de potássio extracelular não foi suficiente para despolarizar a membrana das células musculares da aorta de ratos CLP. A expressão protéica dos receptores NPR-B e NPR-C não foram diferentes no coração de ratos CLP. Entretanto, o potencial de membrana do ventrículo esquerdo (VE) dos ratos CLP foi menor que aquele de ratos Sham. Além disso, a concentração citosólica de cálcio no VE de ratos CLP foi menor que em ratos Sham, mas a redução de cálcio citoplasmático induzida pelo CNP foi maior no VE de ratos CLP comparada aquela em ratos Sham. Ocorreu disfunção cardíaca nos ratos CLP. No modelo de choque séptico induzido por cirurgia CLP em ratos, a participação do sistema de peptídeos natriuréticos, sobretudo do CNP, contribui para a menor resposta contrátil à fenilefrina e representa potencial via de intervenção na sepse severa e no choque séptico.
Título em inglês
C-type natriuretic peptide-induced modulation over the phenylephrine-induced contraction on thoracic aorta and resistance mesenteric arteries isolated from septic shock rats
Palavras-chave em inglês
C-type natriuretic peptide
cardiac dysfunction
oxidative stress
phenylephrine
septic shock
vascular endothelium
Resumo em inglês
Septic shock is a systemic inflammatory syndrome secondary to an infection which the vascular dysfunction leads to an insufficient blood flow to vital organs with systemic hypotension, multiple organ injury and death. Usually, in septic shock patients there is an imbalance on hemodynamic factors, leading to low cardiac output and vasodilation, with decrease on contractile responses to several agonists, which the contribution of nitric oxide (NO), NO-synthases (NOS) and oxidative stress are evident. The contribution of natriuretic peptide system is observed on patients and animals submitted to severe sepsis or septic shock. C-type natriuretic peptide (CNP) is a vasodilator that leads to vascular relaxation through cGMP, NO, vascular smooth muscle hyperpolarization and reduction in cytosolic calcium. Treatment of animals with NPR-A/B antagonist, as well as knockout mice to NPR-A receptor are less susceptible to sepsis, with less hypotension, enhanced contraction to different agonists and reduction in inflammation and plasma NO. Therefore, the hypothesis of the present work is in septic shock induced by cecal ligation and puncture (CLP) model in rats there is low vasoconstriction to the selective 1- adrenoceptor agonist Phenylephrine (PE) and this effect could be attenuated by the inhibition of CNP signaling, strongly modulated by the oxidative stress. CLP survival was lower than the control rats (Sham) and cardiovascular parameters were impaired in CLP compared to the Sham rats. PE had positive pressure effect lower in CLP than in Sham rats. CNP induced hypotension in both groups with greater increases of cardiac rate in CLP. PE-induced contraction was decreased in aorta and resistance mesenteric artery isolated from CLP rats and this effect was modulated by the vascular endothelium. CNP-induced vasodilation was lower in rat aorta of CLP. Moreover, CNP had a negative modulator effect over the PE contraction on aortas with or without endothelium, but not on resistance mesenteric artery isolated from Sham and CLP rats. The low contractile response induced by PE on CLP aortas was enhanced by NPR-B antagonist, and by NOS, xanthine oxidase or extracellular matrix metalloproteinases (MMPs) inhibition on aortas with endothelium. The negative modulation induced by CNP over the PE contraction was reversed by the presence of NPR-B antagonist, NOS inhibition, and by the decrease on O2- availability and H2O2 degradation in both groups. Furthermore, oxidative stress and H2O2 intracellular content were greater on vascular smooth muscle of CLP rats. Protein expression of endogenous CNP was lower on endothelium and greater on smooth muscle of aortas isolated from CLP compared to Sham rats. However, the protein expression of 1-adrenoceptor and NPR-B were not different between the groups, but the protein expression of NPR-C was lower on smooth muscle of CLP aortas. Intracellular calcium mobilization was decreased on vascular smooth muscle of CLP aortas and extracellular high potassium solution was not able to depolarize smooth muscle layer of CLP aortas. Protein expression of NPR-B and NPR-C were not different on CLP hearts. However, membrane potential of left ventricle (LV) of CLP was lower than in Sham rats. Besides, intracellular calcium content of LV of CLP was lower than Sham rats but the decrease on cytosolic calcium induced by CNP was greater on LV of CLP compared to the Sham rats. There was cardiac dysfunction on CLP rats. In rat CLP septic shock model, the role of natriuretic peptide, mainly CNP, is of great importance in the decreased 1-adrenoceptor contraction, representing a potential via of intervention on severe sepsis and septic shock.
 
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Laena.PDF (5.01 Mbytes)
Data de Publicação
2016-01-08
 
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