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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.17.2012.tde-15082013-114532
Documento
Autor
Nome completo
Victor Vitorino Lima
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2012
Orientador
Banca examinadora
Passaglia, Rita de Cassia Aleixo Tostes (Presidente)
Akamine, Eliana Hiromi
Antunes, Edson
Bendhack, Lusiane Maria
Tirapelli, Carlos Renato
Título em português
Papel da O-glicosilação com N-acetil-glucosamina (O-GlcNAc) nas alterações vasculares associadas a altos níveis de endotelina-1
Palavras-chave em português
Endotelina-1
O-Glicosilação-NAc
Reatividade Vascular
Via de sinalização RhoA/Rho-cinase.
Resumo em português
LIMA, V.V. Papel da O-glicosilação com N-acetil-glucosamina (O-GlcNAc) nas alterações vasculares associadas a altos níveis de endotelina-1. 2012. 106 f. Tese (Doutorado) - Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2012. A O-Glicosilação com N-acetilglucosamina (O-GlcNAc) é uma modificação pós-traducional altamente dinâmica que modula diversas vias de sinalização. O processo de O-GlcNAc é controlado por duas enzimas: UDP-NAc transferase (OGT) e O-GlcNAcase (OGA). A enzima OGT catalisa a adição de N-acetil-glucosamina no grupo hidroxila dos resíduos de serina ou treonina das proteínas alvo. Por outro lado, a OGA catalisa a remoção hidrolítica de O-GlcNAc das proteínas modificadas. Proteínas com importante papel na função vascular são alvos da O-GlcNAc, e recentemente demonstramos que a expressão de proteínas modificadas com O-GlcNAc está aumentada em artérias de ratos com hipertensão DOCA-sal. Considerando que a produção de endotelina-1 (ET-1) encontra-se aumentada na vasculatura de diferentes modelos de hipertensão sensível ao sal, nós investigamos a hipótese de que o aumento da resposta vascular contrátil induzida pela ET-1 é decorrente da hiperativação da via RhoA/Rho cinase, mediada pelo aumento dos níveis de proteínas O-GlcNAc. Durante a realização de nossos experimentos, demonstramos que a exposição de aortas ou células do músculo liso vascular (CMLV) à ET-1 (0,1 mol/L) aumenta a vasoconstrição para fenilefrina (PE) e serotonina, bem como os níveis de proteínas O-GlcNAc, além de modular a expressão das enzimas OGT e OGA. A infusão de ET-1 (2 pmol/Kg/min) por 14 dias também promoveu aumento dos níveis vasculares de proteínas O-GlcNAc e da resposta contrátil da aorta à PE. O tratamento de aortas ou CMLV com ST045849 (inibidor da OGT, 100 µMol/L) ou atrasentan (antagonista do receptor ETA, 1 mol/L), preveniu o aumento dos níveis de proteínas O-GlcNAc induzido pela ET-1. Além disso, o tratamento com atrasentan por cinco semanas (atrasentan - 5 mg/kg/dia, por via oral) normalizou os níveis vasculares de proteínas O-GlcNAc em ratos DOCA-sal e também diminuiu a resposta contrátil da aorta à PE. A transfecção de CMLV com siRNA para OGT aboliu o efeito da ET-1 sobre os níveis de proteínas O-GlcNAc. Considerando que o aumento nas contrações da aorta à PE, após o tratamento com PUGNAc (inibidor seletivo da OGA) ou ET-1, foi abolido pelo inibidor de Rho cinase (Y-27632, 1 mol/L) e que a ET-1 ativa a via de sinalização da RhoA/Rho cinase, decidimos investigar se aumento dos níveis de proteínas O-GlcNAc ativa/modula a via RhoA/Rho cinase. A incubação de CMLV com ET-1 não mudou a expressão protéica das formas totais de ROCK-, ROCK-, CPI-17, MYPT-1 ou MLC, porém aumentou a expressão das formas fosforiladas da MYPT-1 (Tre853), CPI-17 (Tre38) e MLC (Tre18/Ser19). Estes efeitos não foram observados quando CMLV foram tratadas com ST045849, atrasentan ou previamente transfectadas com o siRNA para OGT. Também observamos que a ET-1 aumentou a atividade e a expressão protéica da RhoA, assim como a expressão da PDZ-Rho GEF e p115-Rho GEF. Este efeito foi abolido, quando CMLV foram previamente transfectadas com siRNA para OGT, incubadas com o inibidor da OGT ou tratadas com o antagonista de receptores ETA. Em conclusão, nossos dados fornecem evidências de que a ET-1 aumenta os níveis vasculares de proteínas O-GlcNAc, resultando na ativação da via RhoA/Rho cinase e no aumento da reatividade vascular. É possível que o aumento de proteínas O-GlcNAc, induzido pela ET-1, possa representar um novo mecanismo para a disfunção vascular induzida por este potente peptídeo.
Título em inglês
O-GlcNAcylation contributes to the vascular effects of ET-1 via activation of RhoA/Rho-kinase pathway.
Palavras-chave em inglês
Endothelin-1
O-GlcNAcylation (O-GlcNAc)
RhoA/Rho-kinase pathway.
Vascular reactivity
Resumo em inglês
LIMA, V.V. O-GlcNAcylation contributes to the vascular effects of ET-1 via activation of RhoA/Rho-kinase pathway. 2012. 106 f. Ph.D. Thesis - Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2012. Glycosylation with O-linked -N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) is a highly dynamic post-translational modification that plays a key role in signal transduction pathways. The cycling of O-GlcNAc is controlled by two enzymes: UDP-NAc transferase (OGT) and O-GlcNAcase (OGA). Whereas OGT catalyses the addition of O-GlcNAc to the hydroxyl group of serine and threonine residues of a target protein, OGA catalyses the hydrolytic cleavage of O-GlcNAc from post-translationally-modified target. Proteins with an important role in vascular function are targets for O-GlcNAcylation and we have recently shown that the vascular content of O-GlcNAc-proteins is augmented in arteries from DOCA-salt rats. Since endothelin-1 (ET-1) production is increased in the vasculature of salt-sensitive forms of hypertension, we tested the hypothesis that O-GlcNAc contributes to the vascular effects of ET-1, via activation of the RhoA/Rho-kinase pathway. Incubation of rat aortas or vascular smooth muscle cells (VSMCs) with ET-1 (0,1 mol/L) produced a time-dependent increase in O-GlcNAc levels, decreased expression of O-GlcNAc transferase (OGT) and -N-acetylglucosaminidase (OGA), key enzymes in the O-GlcNAcylation process. Overnight treatment of aortas with ET-1 increased phenylephrine (PE) vasoconstriction. ET-1 effects were not observed when vessels were previously instilled with anti-OGT antibody or after incubation with an OGT inhibitor (ST045849, 100 mol/L). Aortas from DOCA-salt rats, which exhibit increased pre-pro-ET-1 expression, displayed increased contractions to PE and augmented levels of O-GlcNAc proteins. Treatment of DOCA-salt rats with atrasentan (ETA antagonist) abrogated augmented vascular levels of O-GlcNAc and prevented increased PE vasoconstriction. Aortas from rats chronically infused with low rate of ET-1 (2 pmol/Kg/min, 14days) exhibited increased O-GlcNAc-proteins and enhanced PE responses. These changes are similar to those induced by PUGNAc (OGA inhibitor which increases O-GlcNAc levels). ET-1 as well as PUGNAc augmented contractions to PE in endothelium-denuded rat aortas, an effect that was abolished by the Rho kinase inhibitor Y-27632 (1 mol/L). Incubation of VSMCs with ET-1 did not change expression of ROCK-, ROCK-, CPI-17, MYPT-1 or MLC, but increased phosphorylation levels of MYPT-1 (Thr853), CPI-17 (Thr38) and MLC (Thr18/Ser19). The effects of ET-1 on MYPT-1, CPI-17 and MLC phosphorylation were prevented by the OGT inhibitor and OGT siRNA transfection, as well as by atrasentan. ET-1 increased RhoA expression and activity in VSMCs, and this effect was abolished by OGT siRNA transfection and OGT inhibition. ET-1 also augmented expression of PDZ-Rho GEF and p115-Rho GEF in VSMCs and this was prevented by OGT siRNA, OGT inhibition (ST045849) and ETA receptor blockade (atrasentan, 1 mol/L). In conclusion, our data strongly suggest that ET-1 augments O-GlcNAc levels and this modification contributes to increase vascular contractile responses, via activation of the RhoA/Rho-kinase pathway. We speculate that the modulatory effect of ET-1 on O-GlcNAcylation may represent a novel mechanism underlying the vascular effects of the peptide.
 
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Data de Publicação
2013-12-17
 
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