Vários mecanismos controlam os processos de contração e relaxamento das células musculares lisas vasculares (CMLVs). Receptores e moléculas sinalizadoras intracelulares, os quais controlam os processos de contração e relaxamento das CMLVs, são alvo de modificações pós-traducionais, como a O-GlcNAcilação que modula respostas vasculares. O aumento de proteínas modificadas por O-GlcNAc apresenta efeito ambíguo sobre as CMLVs, sendo protetor em situações de aumento agudo, mas lesivo quando mantido cronicamente. O aumento crônico de O-GlcNAc em animais está associado a repostas contráteis mais intensas e redução do relaxamento vascular, assim como o aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), denominado estresse oxidativo, alterações constantemente descritas em doenças crônicas como diabetes e hipertensão arterial. Considerando que algumas proteínas que controlam a contratilidade vascular são modificadas por O-GlcNAc e que pouco se sabe a respeito da via de Biossíntese das Hexosaminas (VBH) e sua relação com o sistema vascular em humanos, nós investigamos a hipótese de que modificações de proteínas por O-GlcNAc estão relacionadas a alterações vasculares na hipertensão arterial em humanos. Durante a realização de nossos experimentos, demonstramos que os principais componentes da VBH estão presentes em CMLVs humanas. O tratamento com Thiamet G (TMG) por 24 h aumentou os níveis de proteínas modificadas por O-GlcNAc nas CMLVs pela redução da atividade de OGA, assim como induziu efeito compensatório de aumento da expressão dessa enzima. TMG reduziu a atividade de OGA em CMLVs no grupo Controle, mas não promoveu alteração na geração de EROs. Após tratamento com TMG, artérias de grupo Controle apresentaram maior sensibilidade à noradrenalina (NA) e maior relaxamento ao nitroprussiato de sódio (NPS); enquanto o grupo Hipertenso não apresentou alterações na contratilidade ou no relaxamento arterial. Artérias do grupo Hipertenso apresentaram maior sensibilidade à NA que o grupo Controle antes de qualquer tratamento, além de deficiência no relaxamento, com menor sensibilidade e menor resposta máxima ao NPS em comparação ao grupo Controle. O grupo Hipertenso apresentou aumento da pressão arterial média de internação (PAMi), assim como da idade, quando comparado com o grupo Controle. Em conclusão, a VBH está presente nas CMLVs humanas. A inibição da atividade da OGA por TMG aumenta os níveis de proteínas modificadas por O-GlcNAc, a expressão de OGA e modula a reatividade vascular no grupo Controle, mas não no grupo Hipertenso. Os resultados demonstram que pacientes hipertensos apresentam respostas vasculares a drogas vasoativas diferentes daquelas observadas em pacientes controle, antes e após o aumento dos níveis de proteínas modificadas por O-GlcNAc nas CMLVs. Novos estudos serão necessários para determinar se as alterações observadas são decorrentes da hipertensão arterial e/ou do tratamento farmacológico aos quais os pacientes estão submetidos.

Several mechanisms control the contraction and relaxation processes in the vascular smooth muscles cells (VSMC). Intracellular receptors and signaling molecules involved in contraction and relaxation mechanisms are targets of post-translational modifications (PTM), such as O-GlcNAcylation, which modulates vascular responses. Augmented levels of O-GlcNAc-modified proteins show a dual effect in VSMC, being protective during acute stressful events and deleterious when O-GlcNAc is chronically augmented. In animals, chronic increases in O-GlcNAc-modified proteins are linked to increased vascular responses to constrictor agents, to reduced vascular relaxation in response to dilator drugs, and to increased production of reactive oxygen species (ROS), named oxidative stress. All these changes are frequently described in chronic diseases such as diabetes and arterial hypertension. Since proteins involved in vascular contractility are modified by O-GlcNAc, and our knowledge on the influence of the hexosamine biosynthesis pathway (HBP) in the human vascular system is limited, we tested the hypothesis that proteins modified by O-GlcNAc contribute to vascular changes in hypertensive patients. Our data show that human VSMC express the main components of the HBP; the treatment of human VSMC with Thiamet G (TMG) for 24 h augmented O-GlcNAc levels, decreased OGA activity and induced a compensatory increase in OGA's expression. TMG reduced OGA activity, increased levels of O-GlcNAc-modified proteins but did not change ROS generation in human arteries from the Control group. After treatment with TMG, arteries from the Control group exhibited increased sensitivity to norepinephrine (NE) and to sodium nitroprusside (SNP), as well as increased maximum relaxation to SNP. Augmented O-GlcNAc levels produced no changes in contractile or relaxation responses in the Hypertensive group. Arteries from the Hypertensive group exhibited an increased sensitivity to NE as well as decreased sensitivity and maximum relaxation to SNP when compared to arteries from the Control group. Mean arterial blood pressure (hMABP) and the average age were increased in patients from the Hypertensive group. In conclusion, the HBP is present in human VSMC and the inhibition of OGA activity with TMG increases O-GlcNAc levels, increases OGA expression and modifies vascular responses to constrictor and dilator stimuli in human arteries from the Control group, but not from the Hypertensive group. These results indicate that hypertensive patients have altered vascular responses to vasoactive drugs both in the absence and in the presence of augmented O-GlcNAc levels. Further research is needed to explain whether these differences are due to the hypertensive disease and/or to the patient's medical treatment.