Exposição crônica ao chumbo aumenta a reatividade vascular através de mecanismos dependentes do estresse oxidativo e da ciclooxigenase-2: ativação da via das MAPKs

dc.contributor.advisor-co1Salaíces, Mercedes
dc.contributor.advisor1Vassallo, Dalton Valentim
dc.contributor.authorSimões, Maylla Ronacher
dc.contributor.referee1Stefanon, Ivanita
dc.contributor.referee2Athayde, Geisamanda Pedrini Brandão
dc.contributor.referee3Pereira, Fausto Edmundo Lima
dc.contributor.referee4Lemos, Virgínia Soares
dc.date.accessioned2018-08-01T22:59:22Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-01T22:59:22Z
dc.date.issued2015-03-06
dc.description.abstractSome studies show an association between lead exposure and the risk of cardiovascular disease. Chronic exposure to low lead concentration produces hypertension; however, the underlying mechanisms remain unclear. Thus, the aim of this study was to examine whether chronic exposure to low concentrations of lead for 30 days, affects the vascular function of aorta and mesenteric arteries, and evaluate the role of oxidative stress, the cyclooxygenase-2 dependent pathways and of MAPKs, in vascular changes induced by lead exposure. For this, aortas and mesentéric arteries were used from lead-treated Wistar rats (1st dose: 10 μg/100 g; subsequent doses: 0.125 μg/100 g, intramuscular, 30 days) and aortic vascular smooth muscle cells (VSMCs) from Sprague Dawley rats stimulated with lead (20 µg/dL) were also used. After treatment, the blood levels attained 21.7 ± 2.38 µg/dL. This exposure increased systolic blood pressure and aortic and mesenteric rings contractile response to phenylephrine, reduced acetylcholineinduced relaxation in aortic rings and did not affect sodium nitroprusside relaxation. Endothelium removal and L-NAME left-shifted the response to phenylephrine more in untreated than in aortas from lead-treated rats, however no diference was observed in mesenteric rings. When using apocynin (30 µM), we observed that there was a reduced response to phenylephrine which was greater in treated than in untreated aortas. In mesenteric rings apocynin did not change the reactivity, although SOD (150 U ml-1) led to a small reduction in vasocontriction response to phenylephrine. Indomethacin (10 μM) decreased more the response to phenylephrine in aortas and mesenteric arteries from treated than from untreated rats. The EP1 antagonist SC19220 (10 mM) reduced the response to phenylephrine only in mesenteric rings from rats exposed to the metal. Treatment with lead caused an increased vascular protein expression of gp91phox, Cu/Zn-SOD, Mn-SOD and COX-2. In cultured VSMCs lead 1) increased superoxide anion production, NADPH oxidase activity and gene and/or protein levels of NOX1, NOX4, Mn-SOD, EC-SOD and COX-2, and 2) activated ERK1/2 and p38 MAPK. Both antioxidants (mito-TEMPO-5 μmol/L, tempol-10 μmol/L e ML171-0,5 μmol/L) and COX-2 inhibitors (Celecoxib- 10 μM e Rofecoxib-10 μmol/L) normalized superoxide anion production, NADPH oxidase activity and mRNA levels of NOX1, NOX4 and COX-2. Blockade of the ERK1/2 and p38 signaling pathways abolished lead-induced NOX1, NOX4 and COX-2 expression. In conclusion, the results presented here demonstrated that treatment with low doses of lead increased systolic arterial blood pressure, promoted vascular dysfunction and activated MAPK signaling pathways. These effects are associated with the activation of inflammatory proteins such as NADPH oxidase and COX-2 that act in concert to contribute to vascular dysfunction.eng
dc.description.resumoAlguns estudos mostram a associação entre exposição ao chumbo e o risco de doenças cardiovasculares. A exposição crônica a baixas concentrações produz hipertensão e, no entanto, os mecanismos subjacentes não estão totalmente esclarecidos. Assim, o objetivo desse trabalho foi analisar se a exposição crônica a baixa concentração de chumbo, durante 30 dias, afeta a função vascular de aorta e mesentéricas de resistência, e avaliar o papel do estresse oxidativo, das vias dependentes da ciclooxigenase-2 e das MAPKs, nas alterações vasculares induzidas pela exposição ao chumbo. Para isso, foram utilizadas aortas e mesentéricas de ratos Wistar tratados com chumbo (1a dose: 10 μg/100 g; doses subsequentes: 0,125 μg/100 g, por via intramuscular, 30 dias) e cultura de células musculares lisas vasculares (VSMCs) de aorta de ratos Sprague-Dawley estimulados com chumbo (20 μg/dL). Os níveis de chumbo no sangue dos ratos tratados atingiu uma concentração de 21,7 ± 2,38 μg/dL. Esta exposição aumentou a pressão arterial sistólica e a resposta contrátil à fenilefrina em anéis de aorta e mesentéricas, reduziu o relaxamento induzido pela acetilcolina em anéis de aorta e não afetou o relaxamento ao nitroprussiato de sódio. A remoção do endotélio e o L-NAME (100 μM), deslocaram mais a resposta à fenilefrina em aorta dos animais não tratados do que dos tratados com chumbo, no entanto, não foi observada diferença nos anéis de mesentéricas. A apocinina (30 μM) promoveu redução da resposta à fenilefrina que foi maior em aorta de ratos tratados com chumbo do que as não tratadas. Em anéis de mesentéricas a apocinina não alterou a reatividade vascular, porém a SOD (150 U ml-1) levou a uma pequena redução da resposta vasocontrictora à fenilefrina. A indometacina (10 μM) promoveu uma maior redução na resposta à fenilefrina em anéis de aorta e mesentérica tratada com chumbo em relação as não tratadas. O antagonista de receptores EP1, SC-19220 (10 μM) também reduziu a resposta à fenilefrina em mesentéricas de ratos expostos ao metal. O tratamento com chumbo promoveu aumento da expressão proteica vascular da gp91phox, SOD-Cu/Zn, SOD-Mn e COX-2. Em cultura de CMLVs o chumbo promoveu 1) aumento da produção de ânion superóxido, aumento da atividade da NADPH oxidase e da expressão gênica e/ou proteica de NOX1, NOX4, SOD-Mn, SOD-EC e COX-2 e 2) ativação das MAPKs ERK1/2 e p38. Tanto os antioxidantes (mito-TEMPO, 5 μmol/L; tempol, 10 μmol/L e ML171, 0,5 μmol/L) como os inibidores COX-2 (Celecoxib, 10 μM e Rofecoxib, 10 μmol/L) normalizaram a produção de ânion superóxido, a atividade da NADPH oxidase e os níveis de mRNA de NOX1, NOX4 e COX-2. O bloqueio das vias de sinalização de ERK1/2 e p38 aboliram a indução da expressão de NOX1, NOX4 e COX-2, causada pelo chumbo. Em conclusão, os resultados aqui apresentados demonstram que o tratamento com baixas doses de chumbo aumenta a pressão arterial sistólica, promove disfunção vascular e ativa vias de sinalização das MAPKs. Estes efeitos estão associados com a ativação de proteínas inflamatórias tais como a NADPH oxidase e COX-2 que atuam em conjunto para contribuir com a disfunção vascular. Palavras-chave: exposição ao chumbo; via das MAPKs,
dc.formatText
dc.identifier.citationSIMOES, Maylla Ronacher. Exposição crônica ao chumbo aumenta a reatividade vascular através de mecanismos dependentes do estresse oxidativo e da ciclooxigenase-2: ativação da via das MAPKs. 2015. Tese (Doutorado em Ciências Fisiológicas) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências da Saúde, Vitória, 2015.
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/8071
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Ciências Fisiológicas
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas
dc.rightsopen access
dc.subjectlead exposureeng
dc.subjectMAPK pathwayeng
dc.subjectoxidative stresseng
dc.subjectcyclooxygenase-2eng
dc.subjectvascular reactivityeng
dc.subjectblood pressureeng
dc.subjectexposição ao chumbopor
dc.subjectvia das MAPKspor
dc.subjectestresse oxidativepor
dc.subjectciclooxigenase-2por
dc.subjectreatividade vascularpor
dc.subjectpressão arterialpor
dc.titleExposição crônica ao chumbo aumenta a reatividade vascular através de mecanismos dependentes do estresse oxidativo e da ciclooxigenase-2: ativação da via das MAPKs
dc.typedoctoralThesis

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