As células endoteliais são capazes de converter o estímulo mecânico em sinais intracelulares e produzir fatores vasoativos como o óxido nítrico (oNO). Evidências recentes sugerem que as beta-arrestinas desempenham um papel importante não somente na dessensibilização e internalização de receptores acoplados à proteína G (GPCR) como também na mecanotransdução. Nós testamos a hipótese de que células endoteliais submetidas ao shear stress (SS) produzem oNO por meio da ativação da via de sinalização dependente de beta-arrestina. Para tal, células endoteliais de veia safena (hSVEC) foram transfectadas com siRNA contra as isoformas 1 e 2 da beta-arrestina e, posteriormente, submetidas ao SS (15 dinas/cm2) durante 10 min. Nós encontramos que as SVEC silenciadas para a beta-arrestina 1/2 (70%) exibiram uma menor produção de nitrito no meio de cultura em resposta ao SS (166±17 vs. 326±44% comparado com hSVEC transfectadas com siRNA controle). Além disso, o silenciamento da beta-arrestina 1 e 2 preveniu os níveis de fosforilação da Akt no resíduo de serina 473 e a fosforilação da eNOS no resíduo de serina 1177, enquanto que a fosforilação da ERK 1/2 manteve-se inalterada. Curiosamente, análises de imunoprecipitação mostraram que a beta-arrestina interage com caveolina-1, um mecanossensor do shear stress, mas não é influenciado pelo SS. Além disso, na situação estática, a beta-arrestina encontra-se em uma localização perinuclear e, após o SS, adquiriu um padrão mais difuso no citosol. Coletivamente, esses dados sugerem que a beta-arrestina e a sinalização downstream Akt/ eNOS são necessárias para a produção de oNO induzido por shear stress em células endoteliais vasculares humana

Endothelial cells are capable of converting mechanical stimuli into intracellular signals generating vasoactive factors such as nitric oxide (oNO). Recent evidence suggests that beta-arrestins play a role not only on G protein-coupled receptors (GPCR) desensibilization but also in mechanotransduction. We tested the hypothesis that beta-arrestin and its downstream signaling influence laminar shear stress (SS)-induced oNO production by endothelial cells. Towards this end, human saphenous vein endothelial cells (hSVEC) transfected with siRNA against beta-arrestins isoforms 1 and 2 were subjected to SS (15 dynes/cm2, 10 minutes). We found that the SS-induced production of nitrite in the cell culture medium from down-expressed beta-arrestin 1/ 2 (70%) SVEC decreased (166±17 vs. 326±44% compared to wild-type hSVEC; P < 0.001). The beta-arrestin 1 and 2 down-regulation in SVEC also inhibited the phosphorylation levels of Akt at the serine residue 473 and the phosphorylation levels of eNOS at the serine residue 1177, whereas ERK phosphorylation remained unchanged. Interestingly, immunoprecipitation analysis showed that beta-arrestin interacts with caveolin-1, a shear stress mechanosensor, which is not influenced by SS despite the fact that the static perinuclear localization of beta-arrestins changed to the cytosol upon SS. Collective these data suggest that beta-arrestin and Akt/eNOS downstream signaling are required for shear stress-induced nitric oxide production in human vascular endothelial cells