O papel da beta-arrestina no controle da massa muscular cardíaca e em cultura de cardiomiócitos de roedores

Resumo

O conhecimento de mecanismos que regulam a massa cardíaca é de grande relevância tendo em vista a prevalência atual de doenças cardiovasculares. Em estudos anteriores demonstramos que o sistema nervoso simpático (SNS) regula o metabolismo de proteínas no coração por meio da inibição dos sistemas proteolíticos Ub-proteassoma e lisossomal/autofágico, que são os principais sistemas envolvidos na manutenção da massa cardíaca podendo levar a um aumento do coração. Esse efeito é decorrente da inibição de genes atróficos envolvendo a participação de componentes de vias de sinalização intracelulares como a PI3K/Akt e AMPc/PKA. Trabalhos recentes têm demonstrado que a ²-arrestina, uma proteína conhecida anteriormente nos processos de internalização e dessensibilização dos receptores acoplados à proteína G, é capaz de ativar uma via de sinalização independente da proteína G e pode ancorar proteínas como Akt, EPAC e ERK1/2 e outras proteínas. Além disso, dados preliminares de nosso laboratório indicam que o tratamento de camundongos com carvedilol, um ²-bloqueador largamente utilizado em pacientes com insuficiência cardíaca e recentemente caracterizado como ativador seletivo da via de sinalização dependente da ²-arrestina e independente da proteína G é capaz de aumentar a expressão dos atrogenes. Já o tratamento com propranolol, também um ²-bloqueador, mas que não ativa a ²-arrestina, não altera a expressão dos genes atróficos. A nossa hipótese a ser investigada neste projeto é que a ²-arrestina regula a expressão dos atrogenes por uma via independente da proteína G, podendo atenuar a hipertrofia cardíaca mediada pela estimulação do SNS. Assim, propomos investigar in vitro e in vivo o papel da proteína ²-arrestina e sua sinalização independente da proteína G no controle da expressão dos genes atróficos na musculatura cardíaca de camundongos normais, cultura de cardiomiócitos e em modelo experimental de ratos com insuficiência cardíaca pela constrição da artéria coronária, os quais apresentam uma hiperativação simpática e hipertrofia cardíaca. Neste trabalho poderemos correlacionar o recrutamento da ²-arrestina para a membrana em cardiomiócitos tratados com carvedilol e propranolol e conseqüente ativação dos atrogenes nessas células e no coração. Também, implantaremos em nosso laboratório a técnica de FRET (Transferência de energia de fluorescência por ressonância), que é uma ferramenta muito interessante para o entendimento de alguns sistemas biológicos.