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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.41.2020.tde-05042021-095453
Document
Author
Full name
Rodrigo Barbosa de Souza
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2020
Supervisor
Committee
Pereira, Lygia da Veiga (President)
Laurindo, Francisco Rafael Martins
Perez, Ana Beatriz Alvarez
Ribeiro, Alberto de Freitas
Title in Portuguese
Estudo morfológico e hemodinâmico da aorta e análise do remodelamento das microfibrilas nos órgãos do sistema circulatório do modelo mg∆lpn sob a terapêutica com Losartan®
Keywords in Portuguese
1. Síndrome de Marfan
2. Tecido conjuntivo
3. Fibrilina-1
4. Modelo animal
5. Anormalidades cardiovasculares
Abstract in Portuguese
A síndrome de Marfan (MFS) (OMIM #154700) é uma doença autossômica dominante que apresenta mutação no gene FBN1, o qual codifica a proteína fibrilina-1, localizada na aorta, coração, pulmão e rim, órgãos principais no eixo cardiovascular. O defeito da fibrilina-1 desempenha um papel de remodelamento tecidual, ativando outras proteínas da MEC e a terapia com Losartan® tem potencial para atenuar as alterações matriciais na síndrome de Marfan. Dado os limites metodológicos na clínica, é usual a utilização de modelos experimentais para a compreensão dos mecanismos intrínsecos de doenças. O modelo mg∆lpn recapitula as alterações clínicas e tem uma alta sobrevida. Por essa razão, o estudo objetivou analisar as repercussões estruturais dos órgãos do eixo cardiovascular no modelo mg∆lpn e a influência da terapêutica do Losartan® aos 3 meses e aos 6 meses. No presente trabalho foram utilizados 72 camundongos, sendo eles distribuídos nos grupos: Selvagens (WT), mg∆lpn (MFS) e mg∆lpn tratados com Losartan® (MFSTrat). Em cada grupo havia animais nas idades de 3 meses e 6 meses, com 12 animais por idade. Para caracterizar as alterações no modelo foram utilizadas as técnicas: raio-x, rtPCR, análise de hemodinâmica, histomorfometria, ultra-estrutural e imunohistoquímicas (fibrilina-1; MMP-9; fibronectina e α-actina de músculo liso). O modelo mg∆lpn apresentou defeito da coluna torácica, o qual teve a capacidade de mudar o trajeto da aorta, alterando a dinâmica do fluxo sanguíneo. Uma vez alterado, o fluxo sanguíneo na aorta sobrecarrega o coração, hipertrofiando principalmente o ventrículo esquerdo. Concomitantemente, o pulmão apresentou enfisema e o rim apresentou uma significativa redução do glomérulo, do polo vascular e do espaço urinário. Além disso, notou-se uma redução significante da proteína fibrilina-1 e um aumento de MMP-9, tanto aos 3 meses quanto aos 6 meses, indicando uma degradação progressiva das fibras elásticas em todos os órgãos analisados. A terapia com Losartan® mostrou uma efetividade na atenuação fenotípica somente aos 3 meses, aumentado a expressão de fibronectina e reduzindo a expressão de MMP-9. Embora notoriamente tenham sido observadas de forma sistêmica alterações nas proteínas fibrilina-1 e MMP-9, foi notado que o remodelamento tecidual foi órgão dependente, além de ter diferentes respostas ao longo do tempo, características as quais impulsionarão novos estudos futuros.
Title in English
Morphological and hemodynamic study of the aorta and analysis of remodeling of microfibrils in the organs of the circulatory system of the mg∆lpn model under Losartan® therapy
Keywords in English
1. Marfan syndrome
2. Connective tissue
3. Fibrillin-1
4. Animal model
5. Cardiovascular abnormalities
Abstract in English
Marfan syndrome (MFS) (OMIM # 154700) is an autosomal dominant disease that has a mutation in the FBN1 gene, which encodes the fibrillin-1 protein, located in the aorta, heart, lung and kidney, Organs main organs in the cardiovascular axis. The fibrillin-1 defect plays a role in tissue remodeling, activating other ECM proteins, and Losartan® therapy has the potential to mitigate matrix changes in Marfan syndrome. Given the methodological limits in the clinic, it is usual to use experimental models to understand the intrinsic mechanisms of diseases. The mg∆lpn model recapitulates the clinical changes and has a high survival rate. For this reason, the study aimed to analyze the structural repercussions of the cardiovascular axis organs in the mg∆Ipn model and the influence of Losartan® therapy at 3 months and 6 months. In the present study, 72 mice were used, distributed in the groups: Savages (WT), mg∆lpn (MFS), and mg∆lpn treated with Losartan® (MFSTrat). In each group, there were animals at the ages of 3 months and 6 months, with 12 animals per age. To characterize the changes in the model, the following techniques were used: x-ray, rtPCR, hemodynamic analysis, histomorphometry, ultrastructural, and immunohistochemistry (fibrillin-1; MMP-9; fibronectin and smooth muscle α-actin). The mg∆lpn model presented a defect in the thoracic spine, which had the ability to change the path of the aorta, changing the dynamics of blood flow. Once altered, the blood flow in the aorta overloads the heart, mainly hypertrophying the left ventricle. Concomitantly, the lung presented emphysema and the kidney showed a significant reduction in the glomerulus, vascular pole, and urinary space. In addition, there was a significant reduction in fibrillin-1 protein and an increase in MMP-9, both at 3 months and 6 months, indicating a progressive degradation of elastic fibers in all analyzed organs. Losartan® therapy showed effectiveness in phenotypic attenuation only at 3 months, increasing the expression of fibronectin and reducing the expression of MMP-9. Although changes in fibrillin-1 and MMP-9 proteins have been noted systemically, it was noted that tissue remodeling was organ dependent, in addition to having different responses over time, characteristics which will spur further future studies.
 
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Release Date
2023-04-05
Publishing Date
2021-04-20
 
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