O papel do cálcio, da calpaína, de citocinas pró-inflamatórias e de hipóxia na expressão de distrofina em cardiomiócitos: estudo in vitro

• Processo: 10/18629-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2011
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2014
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Medicina - Anatomia Patológica e Patologia Clínica
• Pesquisador responsável: Simone Gusmão Ramos
• Beneficiário: Lygia Maria Mouri Malvestio
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Calpaína Distrofina Hipóxia Cultura de células Miócitos cardíacos Citocinas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cálcio | calpaína | citocinas pró-inflamatórias | Cultura de cardiomiócitos | distrofina | hipóxia | Patologia Cardiovascular

Resumo

O complexo distrofina-glicoproteínas (DGC) localiza-se no sarcolema das células musculares esqueléticas e cardíacas concentrando-se ao longo da membrana plasmática cuja função principal é proporcionar forte ligação mecânica entre o citoesqueleto intracelular e a matriz extracelular. O DGC atua principalmente na transmissão de força contrátil entre o sarcômero, a membrana plasmática e a matriz extracelular, conferindo estabilidade estrutural para a membrana celular. A deficiência de distrofina resulta na distrofia muscular de Duchenne, frequentemente acompanhada por cardiomiopatia. A ausência ou redução de distrofina pode resultar na diminuição da expressão dos componentes do DGC e instabilidade sarcolemal, acarretando degeneração miofibrilar. Estudos em humanos e em modelos animais indicam que a perda da associação entre as estruturas do DGC pode levar ao desenvolvimento de cardiomiopatia. Estudos realizados em nosso Laboratório de Cardiologia Celular e Molecular, focalizando o DGC, demonstraram claramente, em diferentes modelos de lesão miocárdica, que há perda de proteínas importantes do complexo. As situações inéditas avaliadas em nosso laboratório foram: sépsis polimicrobial experimental por ligação e perfuração do ceco, cardiopatia chagásica experimental, administração de isoproterenol (droga ²-adrenérgica) e administração de doxorrubicina (droga antineoplásica). A redução e/ou a perda de distrofina foi evento primário seguido de degeneração miofilamentar e lise de cardiomiócitos. Somado a isso, estudos in vitro utilizando culturas de cardiomiócitos confirmaram a perda de distrofina nas culturas estimuladas com doxorrubicina e soro de animais chagásicos, bem como alterações no citoesqueleto contrátil dos cardiomiócitos desafiados com soro de animais sépticos. Recentes estudos da literatura elencam três possíveis hipóteses que poderiam ser responsáveis pela perda de distrofina: hipoxia/isquemia, citocinas pró-inflamatórias e ação de proteases endógenas dependentes de cálcio, as calpaínas. Nas situações experimentais realizadas em nosso laboratório, segundo a literatura e nossos achados, há presença de citocinas pró-inflamatórias e possíveis alterações no fluxo vascular com consequente isquemia e hipoxia. Além disso, um aumento na expressão de calpaína foi encontrado nos corações de animais submetidos à sépsis grave, cardiopatia chagásica aguda experimental e estímulo com doxorrubicina. Por isso, o presente projeto investigará a ação do soro de animais sépticos e chagásicos, do isoproterenol e da doxorrubicina, bem como de citocinas pró-inflamatórias, de hipoxia, da calpaína e do cálcio na expressão de distrofina em culturas de cardiomiócitos. Avaliar-se-á a expressão de distrofina nas culturas de cardiomiócitos submetidos aos estímulos: (a) soro de animais sépticos e chagásicos, isoproterenol e doxorrubicina, (b) situação de hipoxia, (c) ação das citocinas pró-inflamatórias (IL-1² e TNF-±), (d) soro de animais sépticos e chagásicos, isoproterenol e doxorrubicina na presença de inibidores de citocinas pró-inflamatórias, (e) soro de animais sépticos e chagásicos, isoproterenol e doxorrubicina na presença de inibidores da calpaína e (f) soro de animais sépticos e chagásicos, isoproterenol e doxorrubicina na presença de inibidores dos canais de cálcio. Com esses resultados buscamos, de forma inédita, quantificar e elucidar como cada estímulo contribui para a redução da expressão de distrofina bem como investigar possíveis estratégias que amenizem ou previnam a perda da distrofina frente às situações de estresse citadas. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MALVESTIO, LYGIA M.; CELES, MARA RUBIA N.; JELICKS, LINDA A.; TANOWITZ, HERBERT B.; PRADO, CIBELE M.. Dantrolene improves in vitro structural changes induced by serum from Trypanosoma cruzi-infected mice. Parasitology Research, v. 116, n. 1, p. 429-433, JAN 2017. (10/18629-4, 10/19216-5, 09/53544-2, 09/17787-8)

MALVESTIO, LYGIA M.; CELES, MARA R. N.; MILANEZI, CRISTIANE; SILVA, JOAO S.; JELICKS, LINDA A.; TANOWITZ, HERBERT B.; ROSSI, MARCOS A.; PRADO, CIBELE M.. Role of dystrophin in acute Trypanosoma cruzi infection. Microbes and Infection, v. 16, n. 9, p. 768-777, SEP 2014. (06/59618-0, 06/52882-3, 09/17787-8, 10/19216-5, 10/18629-4)

PRADO, CIBELE M.; CELES, MARA R. N.; MALVESTIO, LYGIA M.; CAMPOS, ERICA C.; SILVA, JOAO S.; JELICKS, LINDA A.; TANOWITZ, HERBERT B.; ROSSI, MARCOS A.. Early dystrophin disruption in the pathogenesis of experimental chronic Chagas cardiomyopathy. Microbes and Infection, v. 14, n. 1, p. 59-68, JAN 2012. (07/59448-0, 10/13199-1, 09/17787-8, 10/19216-5, 10/18629-4, 09/54010-1, 09/53544-2, 07/58843-2)

CELES, MARA R. N.; MALVESTIO, LYGIA M.; SUADICANI, SYLVIA O.; PRADO, CIBELE M.; FIGUEIREDO, MARIA J.; CAMPOS, ERICA C.; FREITAS, ANA C. S.; SPRAY, DAVID C.; TANOWITZ, HERBERT B.; DA SILVA, JOAO S.; et al. Disruption of Calcium Homeostasis in Cardiomyocytes Underlies Cardiac Structural and Functional Changes in Severe Sepsis. PLoS One, v. 8, n. 7, JUL 23 2013. (10/13199-1, 09/17787-8, 10/19216-5, 10/18629-4, 09/54010-1, 09/53544-2, 09/02942-8, 07/58843-2)

MALVESTIO, LYGIA M.; CELES, MARA RUBIA N.; JELICKS, LINDA A.; TANOWITZ, HERBERT B.; PRADO, CIBELE M.. Dantrolene improves in vitro structural changes induced by serum from Trypanosoma cruzi-infected mice. Parasitology Research, v. 116, n. 1, p. 5-pg., 2017-01-01. (09/17787-8, 09/53544-2, 10/19216-5, 10/18629-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

MALVESTIO, Lygia Maria Mouri. Soro de animais submetidos à sépsis grave ou infectados experimentalmente com o Trypanosoma cruzi induz perda da distrofina em culturas de cardiomiócitos: o papel da ativação e bloqueio da calpaína. 2014. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (PCARP/BC) Ribeirão Preto.