Efeito do cálcio e da via da Rho cinase (ROCK) na contractilidade da artéria umbilical humana (HUA)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lemos, Maria Eduarda Candeias de
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/3222
Resumo: Os mecanismos que regulam a contractilidade das células do músculo liso da artéria umbilical humana são muito importantes para permitir a troca de gases e nutrientes entre o feto e a placenta. Uma vez que a artéria é desprovida de inervação, o controlo do tónus vascular é completamente dependente de alguns iões como o potássio e o cálcio, dos mediadores vasoativos libertados localmente e de substâncias transportadas pelo fluxo sanguíneo, como a histamina e serotonina (5-hidroxiptamina). Vários autores descrevem que o aumento da libertação destes mediadores, assim como a sensibilização da artéria umbilical humana (HUA) aos mesmos, pode levar ao aparecimento da pré-eclampsia. Por outro lado, uma correcta regulação do tónus do músculo liso vascular é fundamental na manutenção de funções biológicas e a desregulação pode resultar em diversas patologias. O mecanismo de contração do músculo liso é iniciado por ativação de um recetor ou de um canal iónico e envolve mecanismos que podem ser dependentes ou independentes de cálcio (“sensibilização ao cálcio”). A via da Rho-cinase (ROCK) está intrinsecamente envolvida no processo de contração do músculo liso e tem sido envolvida em outros processos celulares. Estudos prévios realizados pelo nosso grupo demonstraram que a ROCK está envolvida no processo de regulação da contractilidade da artéria umbilical na presença de cálcio. Assim, este projeto pretende determinar o papel desta cinase, assim como analisar a influência do cálcio extracelular nesta via, usando células do músculo liso (SMC) da HUA. Para além disso, pretende também estudar a possível relação entre a via do cGMP/PKG e a ROCK. Foi utilizada a técnica PCSA (“planar cell surface área”). As SMC foram previamente marcadas com um fluoróforo (fluoresceína) e analisadas com recurso a um microscópio de fluorescência. Inicialmente analisou-se a contractilidade das SMC em meio com diferentes concentrações de cálcio extracelular e na ausência deste. As artérias foram previamente contraídas por 5-HT (1 μM) e por histamina (10 μM). Para testar o efeito da via da ROCK foi utilizado um inibidor da ROCK (Y27236) em presença de diferentes concentrações de cálcio extracelular. O possível envolvimento da PKG na via da ROCK foi analisado usando um dador de óxido nítrico (SNP 40 μM). Os resultados demonstraram que a diferentes concentrações de cálcio (0,1; 0,2; 0,5; 1; 2 e 3 mM), as SMC pré-contraídas por 5-HT apresentaram contrações similares para as diferentes concentrações de cálcio. Pelo contrário, as SMC pré-contraídas pela histamina apresentaram contrações superiores na presença de 0,5 mM e 2 mM de cálcio extracelular. Em meio sem cálcio, a histamina induziu maior efeito contráctil que a 5-HT. Em relação ao papel da ROCK na contractilidade da HUA, verificamos que para ambos os agentes contracteis analisados, a inibição da ROCK não teve influência na contração das SMC. O SNP não alterou o efeito contráctil da 5-HT e da histamina independentemente da concentração de cálcio assim como na ausência deste. Nas células contraídas pela 5-HT a uma concentração de 1 mM de cálcio extracelular, o inibidor da ROCK, modificou significativamente o efeito relaxante do SNP. No referente à histamina verificou-se que independentemente das concentrações de cálcio utilizadas, o Y27 não modificou o efeito da administração conjunta da histamina e SNP. Em suma, os nossos resultados evidenciaram que a contractilidade da HUA é muito sensível a diferentes concentrações de cálcio extracelular, o que indica que este ião regula de uma forma dinâmica a contractilidade das SMC vasculares. Os nossos resultados também permitem concluir que a contractilidade da HUA não é regulada pela via da ROCK e que as alterações na concentração de cGMP não intervêm na inibição desta via.
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Por outro lado, uma correcta regulação do tónus do músculo liso vascular é fundamental na manutenção de funções biológicas e a desregulação pode resultar em diversas patologias. O mecanismo de contração do músculo liso é iniciado por ativação de um recetor ou de um canal iónico e envolve mecanismos que podem ser dependentes ou independentes de cálcio (“sensibilização ao cálcio”). A via da Rho-cinase (ROCK) está intrinsecamente envolvida no processo de contração do músculo liso e tem sido envolvida em outros processos celulares. Estudos prévios realizados pelo nosso grupo demonstraram que a ROCK está envolvida no processo de regulação da contractilidade da artéria umbilical na presença de cálcio. Assim, este projeto pretende determinar o papel desta cinase, assim como analisar a influência do cálcio extracelular nesta via, usando células do músculo liso (SMC) da HUA. Para além disso, pretende também estudar a possível relação entre a via do cGMP/PKG e a ROCK. Foi utilizada a técnica PCSA (“planar cell surface área”). As SMC foram previamente marcadas com um fluoróforo (fluoresceína) e analisadas com recurso a um microscópio de fluorescência. Inicialmente analisou-se a contractilidade das SMC em meio com diferentes concentrações de cálcio extracelular e na ausência deste. As artérias foram previamente contraídas por 5-HT (1 μM) e por histamina (10 μM). Para testar o efeito da via da ROCK foi utilizado um inibidor da ROCK (Y27236) em presença de diferentes concentrações de cálcio extracelular. O possível envolvimento da PKG na via da ROCK foi analisado usando um dador de óxido nítrico (SNP 40 μM). Os resultados demonstraram que a diferentes concentrações de cálcio (0,1; 0,2; 0,5; 1; 2 e 3 mM), as SMC pré-contraídas por 5-HT apresentaram contrações similares para as diferentes concentrações de cálcio. Pelo contrário, as SMC pré-contraídas pela histamina apresentaram contrações superiores na presença de 0,5 mM e 2 mM de cálcio extracelular. Em meio sem cálcio, a histamina induziu maior efeito contráctil que a 5-HT. Em relação ao papel da ROCK na contractilidade da HUA, verificamos que para ambos os agentes contracteis analisados, a inibição da ROCK não teve influência na contração das SMC. O SNP não alterou o efeito contráctil da 5-HT e da histamina independentemente da concentração de cálcio assim como na ausência deste. Nas células contraídas pela 5-HT a uma concentração de 1 mM de cálcio extracelular, o inibidor da ROCK, modificou significativamente o efeito relaxante do SNP. No referente à histamina verificou-se que independentemente das concentrações de cálcio utilizadas, o Y27 não modificou o efeito da administração conjunta da histamina e SNP. Em suma, os nossos resultados evidenciaram que a contractilidade da HUA é muito sensível a diferentes concentrações de cálcio extracelular, o que indica que este ião regula de uma forma dinâmica a contractilidade das SMC vasculares. Os nossos resultados também permitem concluir que a contractilidade da HUA não é regulada pela via da ROCK e que as alterações na concentração de cGMP não intervêm na inibição desta via.The mechanisms regulating the contractility of human umbilical artery (HUA) smooth muscle cells are very important to allow the gas and nutrients exchange between the fetus and placenta. Once the artery is devoid of innervation, control of vascular tone is completely dependent on some ions such as potassium and calcium, vasoactive mediators locally released and substances carried by blood flow, such as histamine and serotonin (5-hidroxiptamina). Several authors have described that the increase in the release of these mediators, as well as sensitization of HUA to these mediators can lead to the onset of pre-eclampsia. Moreover, a good regulation of vascular smooth muscle tonus is crucial for maintaining the biological functions and a misregulation can lead to different pathologies. The smooth muscle contraction can be initiated by the activation of a receptor or an ion channel and can involve calcium-dependent and calcium-independent mechanisms ("calcium sensitization"). The Rhokinase (ROCK) pathway is involved in the process of smooth muscle contraction and has been involved in the regulation of other cellular processes. Previous studies from our group have shown that ROCK is associated with the regulation of HUA contractility in the presence of calcium. Thus, this project aims to determine the role of this kinase, as well as to analyze the influence of extracellular calcium using HUA smooth muscle cells (SMC). Additionally, we intend to study the possible link between the cGMP / PKG pathway and ROCK. We use the PCSA ("planar cell surface area") technique. The SMC were previously labeled with a fluorophore (fluorescein) and analyzed using a fluorescence microscope. Experiments were initiated by analyzing the contractility of SMC in medium with different extracellular calcium concentrations and in absence of calcium. In this condition, the arteries were previously contracted by 5-HT (1 mM) and histamine (10 mM). To test the effect of ROCK pathway a ROCK inhibitor (Y27236) was added in presence of different concentrations of extracellular calcium. The possible involvement of PKG in the ROCK pathway was analyzed by using a nitric oxide donor (SNP 40 mM). The results showed that at different calcium concentrations (0.1, 0.2, 0.5, 1, 2 and 3 mM), the SMC pre-contracted by 5-HT exhibited similar contractions. Differently the SMC precontracted by histamine were bigger at 0.5 mM and 3 mM of extracellular calcium. In calcium-free medium, histamine induced greater contractile effect than 5-HT. Regarding the role of ROCK in the HUA contractility, we show that for both contractile agents, the ROCK inhibition did not influence the contractile effect. The SNP did not alter the contractile effect of 5-HT or histamine independently of the calcium concentrations as well as in absence of calcium. In smooth muscle cells contracted by 5-HT at a concentration of 1 mM extracellular calcium, the inhibitor of ROCK modified significatilly the effect of SNP. Concerning histamine, independently on the calcium concentration used, Y27 did not change the effect of the joint administration of histamine and SNP. In summary, our results showed that the HUA contractility is very sensitive to different concentrations of extracellular calcium, indicating that this ion dynamically regulates the contractility of vascular SMC. Our results also indicate that the HUA contractility is not regulated by the ROCK pathway and that changes in the concentration of cGMP are not involved in the inhibition of this pathway.Rodrigues, Maria Elisa CairrãoVerde Lusquiños, José IgnaciouBibliorumLemos, Maria Eduarda Candeias de2015-04-09T13:36:05Z20122012-092012-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/3222porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:39:33Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/3222Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:44:42.328113Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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