Potencial terapêutico da ativação da aldeído desidrogenase 2 em modelo de sobrecarga pressórica cardíaca induzida por coartação da aorta: papel da mutação ALDH2*2

• Processo: 13/11315-2
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de outubro de 2013
• Vigência (Término): 30 de setembro de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Julio Cesar Batista Ferreira
• Beneficiário: Cintia Bagne Ueta
• Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil

Resumo

A progressão das doenças cardiovasculares está diretamente associada ao acúmulo de aldeídos cardiotóxicos decorrentes do estresse oxidativo. Dentre os diversos aldeídos acumulados no coração, o 4-hidroxi-2-nonenal (4-HNE), originado a partir da oxidação de fosfolipídios presentes na membrana interna da mitocôndria, é capaz de atacar aminoácidos nucleofílicos e formar adutos com proteínas, resultando na inativação da proteína-alvo e consequente disfunção celular.A principal enzima responsável pela eliminação do 4-HNE é a aldeído desidrogenase 2 (ALDH2), localizada na matriz mitocondrial. Tanto a inibição farmacológica, quanto genética da ALDH2 resulta em acúmulo de 4-HNE e maior lesão do miocárdio. Atualmente, estima-se que 14% da população mundial apresenta uma mutação pontual da ALDH2 (ALDH2*2) que confere perda de até 95% na sua atividade enzimática. No presente projeto de pesquisa pretendemos avaliar se camundongos transgênicos que apresentam a mutação ALDH2*2 são mais suscetíveis aos danos cardíacos oriundos da sobrecarga pressórica induzida por coartação da aorta e à progressão da insuficiência cardíaca (IC).Levantamos a hipótese que a inativação da ALDH2 decorrente da mutação pontual ALDH2*2 exacerbará o acúmulo de 4-HNE cardíaco, a formação de adutos de Michaelis e o agravamento da disfunção ventricular frente à sobrecarga pressórica. Com o objetivo de melhor compreender o papel da ALDH2 nesse modelo experimental, pretendemos caracterizar o perfil de expressão protéica e atividade da ALDH2 no coração de camundongos selvagens e mutantes, saudáveis e com sobrecarga pressórica em dois momentos: 1. momento em que os animais apresentam remodelamento ventricular descompensado (3 semanas pós-cirurgia); e 2. momento em que a IC está estabelecida (6 semanas pós-cirurgia). Além disso, avaliaremos o acúmulo de adutos de Michaelis, proteínas carboniladas e peroxidação lipídica cardíaca. Considerando que o acúmulo de adutos de Michaelis pode prejudicar o metabolismo celular, avaliaremos em mitocôndria isolada do tecido cardíaco dos animais: o consumo de oxigênio, a produção de peróxido de hidrogênio, o potencial da membrana interna e a captação máxima de cálcio. Por fim, analisaremos: o remodelamento ventricular esquerdo, a função cardíaca in vivo e a contratilidade/transiente de cálcio nos cardiomiócitos isolados desses animais nos períodos experimentais mencionados acima.Por fim, considerando que resultados prévios do nosso grupo demonstram uma ineficiência da ALDH2 na remoção de aldeídos citotóxicos em animais portadores de IC, será de grande valia estudar o efeito do tratamento sustentado com o ativador seletivo da ALDH2, Alda-1, sobre os parâmetros descritos acima nos animais selvagens e mutantes para a ALDH2. A molécula Alda-1, desenvolvida pelos nossos colaboradores da Universidade de Stanford-CA, EUA, é capaz de corrigir a perda de função da ALDH2 decorrente da mutação ALDH2*2. Sendo assim, no presente projeto de pesquisa temos como objetivo: 1) compreender o papel da mutação ALDH2*2 na progressão da IC induzida por sobrecarga pressórica e 2) estudar o possível efeito corretor da Alda-1 sobre a inativação da ALDH2 decorrente da mutação ALDH2*2, bem como sua consequência sobre a função e estrutura cardíaca, metabolismo mitocondrial e balanço redox. Esse estudo descreverá pela primeira vez a contribuição da mutação ALDH2*2 na progressão do remodelamento cardíaco e disfunção ventricular em modelo de sobrecarga pressórica, e o possível efeito terapêutico da Alda-1 no tratamento da IC em portadores dessa mutação. Esse projeto de pesquisa faz parte do projeto Jovem Pesquisador 2012/05765-2 financiado pela FAPESP.