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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Clara Nóbrega
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2019
Orientador
Banca examinadora
Oliveira, Edilamar Menezes de (Presidente)
Mori, Marcelo Alves da Silva
Ramires, Paulo Rizzo
Rodrigues, Alice Cristina
Título em português
Potencial terapêutico da inibição do microRNA-34c-3p: desvendando reguladores moleculares através do treinamento físico aeróbio
Palavras-chave em português
Doenças cardiovasculares
Hipertrofia cardíaca
miRNA-34c-3p
Treinamento físico
Resumo em português
Doenças cardiovasculares são a principal causa de morte no Brasil. Em contraste a esse cenário, o treinamento físico aeróbio (TFA) figura como importante ferramenta de combate a esse quadro, atuando, dentre diversos mecanismos, na expressão de microRNAs (miRNA) e na hipertrofia cardíaca (HC). Nesse sentido, seria o TFA capaz de reduzir expressão do miR-34c-3p em cardiopatologias, gerando melhora aos danos causados? Na tentativa de elucidar essa lacuna, ratos Wistar machos (2 meses) passaram por oclusão da coronária gerando infarto do miocárdio (IMS; IMT) ou indução de diabetes tipo I por STZ (DS;DT: 45mg/kg). Após a verificação do dano, estes foram submetidos a TFA (10 sem), e os ventrículos esquerdos (VE) foram dissecados a posteriori. Ao analisar a expressão gênica por RT-PCR, o TFA diminuiu (39%; p<0,02) a expressão do miRNA-34c-3p no VE de IMT vs. IMS. Em consonância, houve diminuição (27%; p<0,04) do miRNA em DT vs. DS. Investigando o potencial terapêutico dessa inibição, ao proceder análise in vitro em cultura primária de cardiomiócitos tratados com inibidor do miRNA (amiR-34c-3p), houve diminuição de sua expressão em 71% (50nM; p<0,01) vs. grupo controle (C), enquanto houve aumento de 41000% (50nM; p<0,01) entre o superexpressor (mmiR) e C. Analisando os marcadores de HC patológica entre amiR e C, verificou-se redução na a-actina esquelética (6,1%;p<0,02), aumento no ANF (84,4%; p<0,05) e redução na b-MHC (66%; p<0,007), demonstrando HC fisiológica em cardiomiócitos tratados com amiR. Buscando alvos do miR-34c-3p responsáveis por essas alterações, analisou-se o eIF4E, último fator iniciador de tradução ativado por via não canônica da PI3K-AKTmTOR. Sua direta ativação pode representar importante avanço na busca por terapias que induzam a HC fisiológica. O amiR aumentou o eIF4E (64%; p<0,003), com validação por diminuição da atividade da luciferase (48%; p<0,02) através de ensaio com vetor 3'UTR do gene e miR-34c-3p. Outro alvo predito analisado, o KLF11, tem homologia com gene da insulina e pode estar relacionado com melhora metabólica do VE. O tratamento com amiR aumentou (192%; p<0,006) a expressão gênica do KLF11, validado com redução de 55% na atividade da luciferase, e aumento da captação de glicose (13%; p<0,04). Com os dados expostos, o TFA foi eficiente em inibir a expressão do miR-34c-3p em VE de animais cardiopatas que, atuando em seus alvos agora validados, foi capaz de promover HC fisiológica e melhora metabólica em cardiomiócitos. Considerando os efeitos cardioprotetores da inibição desse miRNA, vislumbra-se o potencial terapêutico dessa inibição em paciente na perspectiva de atenuação de prejuízos causados por cardiopatias
Título em inglês
Therapeutic potential of the inhibition of microRNA-34c-3p: unravelling molecular regulators through aerobic exercise training
Palavras-chave em inglês
cardiac hypertrophy
cardiovascular diseases
exercise training
miRNA-34c-3p
Resumo em inglês
Cardiovascular diseases are the leading cause of death in Brazil. In contrast to this scenario, aerobic exercise training (AET) is an important tool to combat this condition, acting, among several mechanisms, on the expression of microRNAs (miRNA) and cardiac hypertrophy (CH). In this sense, would AET be able to reduce expression of miR-34c-3p in cardiac pathologies, generating improvement to the damages caused by them? In an attempt to elucidate this knowledge gap, male Wistar rats (2 months) underwent coronary occlusion, causing myocardial infarction (IMS; IMT) or induction of type I diabetes by STZ (DS: DT: 45mg kg). After proof that cardiac damage was caused, they were submitted to AET (10 wk), and left ventricles (LV) were dissected post mortem. Analyzing gene expression by RT-PCR, AET decreased (39%; p <0.02) miRNA-34c-3p expression in the LV of IMT vs. IMS. In agreement, there was a decrease (27%; p <0.04) of the miRNA in DT vs. DS. Investigating the therapeutic potential of this inhibition, through in vitro analysis in primary culture of neonatal rat cardiomyocytes treated with miRNA inhibitor (amiR-34c-3p), expression of miRNA- 34c-3p was decreased in 71% (50nM; p <0.01) vs. (C), whereas there was an increase of 41000% (50nM; p <0.01) between the superexpressor (mmiR) and C. Analyzing the pathologic HC markers between amiR and C, there was a reduction in skeletal a-actin (P <0.05), an increase in ANF (84.4%, p <0.05) and reduction in b-MHC (66%; p <0.007), demonstrating physiological HC in cardiomyocytes treated with amiR. Searching for miRNA-34c-3p targets responsible for these changes, eIF4E, the last non-canonically activated translation initiator of PI3K-AKT-mTOR, was analyzed. Its direct activation may represent an important advance in the search for therapies that induce physiological CH. The amiR increased eIF4E expression (64%, p <0.003), with validation for decreased luciferase activity (48%; p <0.02) by assaying 3'UTR vector of the gene and miR-34c-3p. Another predicted target analyzed, KLF11, has homology with insulin gene and may be related to LV metabolic improvement. The treatment with amiR increased KLF 11 gene expression (192%; p <0.006), with a 55% reduction in luciferase activity and an increase in glucose uptake (13%; p <0.04). With the data presented, AET was efficient in inhibiting the expression of miRNA-34c-3p in LV of cardiopathic animals that, acting on their now validated targets, was able to promote physiological CH and metabolic improvement in cardiomyocytes. Considering the cardioprotective effects of inhibition of this miRNA, we can speculate a therapeutic potential of the inhibition of miR-34c-3p in patients in prospect of mitigating the damage caused by cardiopathies
 
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Data de Publicação
2019-09-17
 
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