Controle de qualidade de proteína na insuficiência cardíaca: papel das diferentes isoformas de proteína quinase C

Resumo

A insuficiência cardíaca (IC) é uma síndrome clínica de mau prognóstico caracterizada por disfunção cardíaca associada à intolerância aos esforços, retenção de fluído e redução da longevidade. Recentemente, os conhecimentos sobre a fisiopatologia da IC estabeleceram que além dos distúrbios hemodinâmicos e neuro-hormonais associados à doença, distúrbios no controle de qualidade de proteína (CQP) podem ser prejudiciais ao tecido cardíaco. O controle de qualidade de proteína é conhecido como o processo de monitorar e proteger a célula do acúmulo de proteínas mal-formadas ou danificadas. As bases moleculares do CQP cardíaco, recentemente demonstradas, apontam para a necessidade de vias celulares de degradação protéica intactas para o bom funcionamento da bomba cardíaca. De fato, mutações em componentes do CQP cardíaco resultam em acúmulo de proteínas danificadas e levam à disfunção cardíaca tanto em modelos animais quanto em humanos. Responsável por degradar cerca de 90% das proteínas celulares, o sistema ubiquitina-proteassoma (SUP) é o principal agente regulador do CQP. Nesses sentido, nossos dados preliminares mostram que o desenvolvimento da IC de etiologia isquêmica é caracterizado pelo prejuízo da atividade do SUP acompanhado pelo acúmulo de proteínas oxidadas e danificadas. Cabe também ressaltar que esse acúmulo de proteínas danificadas é inversamente correlacionado à função cardíaca.Com o objetivo de melhor compreender os mecanismos intracelulares envolvidos no processo de controle e remoção de proteínas cardíacas danificadas, nos propomos caracterizar o CQP na IC, bem como identificar possíveis terapias farmacológicas envolvidas no CQP cardíaco. Considerando que a subunidade proteassomal catalítica 20S apresenta seqüências consenso passíveis de fosforilação pela família da proteína quinase C (PKC), composta por 12 diferentes isoformas que exercem importante papel no controle da função cardíaca na IC, também investigaremos possíveis interações inter-moleculares entre diferentes isoformas de PKC e o proteassoma, bem como suas conseqüências para o CQP cardíaco. Para isso, no presente projeto de pesquisa utilizaremos inicialmente um modelo de IC induzida por infarto do miocárdio para melhor caracterizar o CQP cardíaco na fisiopatologia da IC. Em paralelo, analisaremos o perfil de expressão protéica e ativação das diferentes isoformas de PKC na IC. Subsequentemente, realizaremos ensaios in vitro de interação proteína-proteína utilizando proteínas recombinantes e purificadas para melhor entender os mecanismos celulares vigentes no CQP cardíaco. Testaremos essas interações inter-moleculares em cultura de cardiomiócitos de ratos neonatos isolados por meio da utilização de siRNA e inibidores específicos de cada isoforma de PKC e, ulterior avaliação dos efeitos da inibição sustentada da interação proteína-proteina no CQP em modelo animal de IC. Para esse projeto, colaboraremos com a Profa. Dra. Daria Mochly-Rosen da Universidade de Stanford, especialista em PKCs. Uma compreensão mais detalhada do CQP cardíaco na IC, bem como sua regulação por interações inter-moleculares será de grande valia para o futuro emprego de terapias celulares que atuem em mecanismos-chave envolvidos na fisiopatologia da IC. (AU)