Aumento da atividade da metaloproteinase de matriz (MMP)-2 contribui para aumentar a proliferação das células musculares lisas vasculares (CMLV) na aorta no início da hipertensão, ao clivar várias proteínas da matriz extracelular. Produtos da quebra do colágeno tipo I podem ativar as quinases de adesão focal (FAK), desencadeando sinais de migração e proliferação nas CMLV. Portanto, hipotetizamos que o aumento da atividade da MMP-2 induz a proteólise do colágeno tipo I nas aortas de ratos hipertensos e, assim, induz a ativação da FAK, levando ao aumento na proliferação das CMLV e remodelamento hipertrófico no início da hipertensão. Métodos: Ratos da linhagem Sprague-Dawley foram submetidos à hipertensão renovascular pelo modelo dois rins-um clipe (2R1C) e tratados com Doxiciclina (30 mg/kg/dia) por gavagem do terceiro ao sétimo dia após a cirurgia. Ratos controles foram submetidos a cirurgia simulada (Sham). A pressão arterial sistólica (PAS) foi medida diariamente por pletismografia de manguito de cauda e as aortas foram processadas para zimografia e Western blot para MMP-2, pFAK/FAK, integrinas e colágeno tipo I. Espectrometria de massa, análise morfológica e imunofluorescência usando Ki67 também foram realizadas para identificar a estrutura do colágeno e a proliferação das CMLV. Células A7r5 foram estimuladas com colágeno e tratadas com inibidores de MMP (Doxiciclina ou ARP-100) e com o inibidor de FAK, PND1186, por 24 h. As células foram lisadas e avaliadas por Western blot para pFAK/FAK. Resultados: Ratos 2R1C desenvolveram PAS elevada na primeira semana, assim como aumento na expressão e atividade da MMP-2 na aorta (p<0,05 em relação ao grupo Sham). O tratamento com Doxiciclina reduziu tanto a atividade da MMP-2 quanto a proteólise do colágeno tipo I nas aortas de ratos 2R1C (p<0,05). Aumento de pFAK/FAK e aumento na proliferação das CMLV ocorreu no grupo hipertenso (p<0,05 em relação aos grupos Sham) e a Doxiciclina reduziu ambos os parâmetros (p<0,05). O aumento na proliferação de CMLV contribuiu para o remodelamento hipertrófico, conforme visto pelo aumento na razão média/lúmen e área de secção transversal (p<0,05 em relação aos grupos Sham). Em cultura de células, a MMP-2 cliva o colágeno, efeito revertido por inibidores de MMP (p<0,05). Níveis aumentados de pFAK/FAK foram observados quando o colágeno foi adicionado ao meio de cultura (p<0,05 em relação ao controle) e inibidores de MMP e FAK reduziram esse efeito. Conclusões: O aumento na atividade da MMP-2 induz a proteólises do colágeno tipo I nas aortas de ratos 2R1C e contribui para ativar FAK, induzindo a proliferação das CMLV durante a fase inicial da hipertensão.

Introduction: Increased matrix metalloproteinase (MMP)-2 activity contributes to increase vascular smooth muscle cell (VSMC) proliferation in the aorta in early hypertension by cleaving many proteins of the extracellular matrix. Cleaved products from type I collagen may activate focal adhesion kinases (FAK) that trigger migration and proliferation signals in VSMC. We therefore hypothesized that increased activity of MMP-2 proteolyzes type I collagen in aortas of hypertensive rats, and thereby, induces FAK activation, thus leading to increased VSMC proliferation and hypertrophic remodeling in early hypertension. Methods: Male Sprague-Dawley rats were submitted to renovascular hypertension by the two kidney-one clip (2K1C) model and treated with Doxycycline (30 mg/kg/day) by gavage from the third to seventh-day post-surgery. Controls were submitted to sham surgery. Systolic blood pressure (SBP) was measured daily by tail-cuff plethysmography and the aortas were processed for zymography and Western blot for MMP-2, pFAK/FAK, integrins and type I collagen. Mass spectrometry, morphological analysis and Ki67 immunofluorescence were also done to identify collagen changes and VSMC proliferation. A7r5 cells were stimulated with collagen and treated with the MMP inhibitors (Doxycycline or ARP-100), and with the FAK inhibitor PND1186 for 24 h. Cells were lysed and evaluated by Western blot for pFAK/FAK. Results: 2K1C rats developed elevated SBP in the first week as well as increased expression and activity of MMP-2 in the aorta (p<0.05 vs. Sham). Treatment with Doxycycline reduced both MMP activity and type I collagen proteolysis in aortas of 2K1C rats (p<0.05). Increased pFAK/FAK and increased VSMC proliferation (p<0.05 vs. Sham groups) were also seen in the aortas of 2K1C and Doxycycline decreased both parameters (p<0.05). Higher proliferation of VSMC contributed to hypertrophic remodeling as seen by increased media/lumen ratio and cross-sectional area (p<0.05 vs Sham groups). In cell culture, MMP-2 cleaves collagen, an effect reversed by MMP inhibitors (p<0.05). Increased levels of pFAK/FAK were observed when collagen was added in the culture medium (p<0.05 vs control) and MMP and FAK inhibitors reduced this effect. Conclusions: Increase in MMP-2 activity proteolyzes type I collagen in the aortas of 2K1C rats and contributes to activate FAK and induces VSMC proliferation during the initial phase of hypertension.