Estudos de mecanismos de ativação e ação das MMP2 e ADAM17: identificação de proteínas reguladoras, vias de produção de oxidantes, epigenética e alvos proteolíticos

Resumo

O papel de Metaloproteinases de Matriz (MMPs) na degradação e remodelamento de matriz extracelular é apenas uma faceta desta família de 27 membros descritos desde os anos 60. Uma vez ativadas, MMPs clivam substratos como proteínas de matriz, mediadores pró-inflamatórios e fatores de crescimento, que ativam diversas vias de sinalização dependentes de MAP quinases, importantes em processos como manutenção do tônus vascular, hipertrofia cardíaca e resposta à lesão. Atualmente sabe-se que a ativação de MMPs por agonistas é rápida, e ocorre via PKC, produção de oxidantes e outras MMPs (como as de membrana), mas ainda é necessário conhecer a ativação/funções especificamente de cada MMP, principalmente graças ao grande potencial terapêutico destas metaloenzimas. Além disso, já foi descrito que a MMP-7 leva ao aumento das concentrações de oxidantes, o que é algo muito importante, pois muda o paradigma a partir do qual se costuma pensar a regulação de efeitos cardiovasculares por MMPs e processos redox. Neste projeto temático objetivamos estudar o mecanismo de ação e consequências na produção de oxidantes intracelulares, regulação epigenética e identificar novos substratos, especificamente da MMP-2 e da ADAM17 no sistema cardiovascular. Para isso delineamos 4 questões principais: 1- compreender alguns dos mecanismos pelos quais a MMP-2 leva a aumento de oxidantes e como isso está associado à alteração de função vascular em células musculares lisas em cultura, em modelo ex-vivo (aorta de coelho em banho) e em Aterosclerose experimental em camundongos; 2- elucidar a ativação da ADAM17 pela tioredoxina-1 (Trx-1), tanto por interação direta entre as proteínas quanto pela regulação redox de Trx-1; 3- estudar quais alterações epigenéticas (metilação de DNA genômico) estão associadas ao aumento de expressão de MMP-2 em coração/rim de camundongos; 4- analisar os secretomas de cardiomiócitos expostos a ADAM17 ou MMP-2 para desenho das cascatas proteolíticas específicas de cada metaloproteinase. Os 4 subprojetos se interrelacionam e se complementam, tanto do ponto de vista conceitual quanto metodológico. Propomos 4 níveis de complexidade de abordagens experimentais. Os resultados aqui obtidos contribuirão para avanços no entendimento das interfaces entre processos redox e metaloproteases, bem como possibilitarão a identificação de vias ativadas especificamente por MMP-2 e ADAM17 no sistema cardiovascular, com potencial implicação no desenho de futuras intervenções. (AU)