Participación de las especies reactivas de oxígeno en la proliferación de las células de músculo liso de aorta de un modelo de síndrome metabólico Pubblico Deposited
Estudios previos en homogenado de aorta de un modelo de síndrome metabólico (SM) inducido por alto consumo de sacarosa, mostraron marcadores de estrés oxidante aumentados, lo mismo que la actividad de la NADPH oxidasa. Además, en anillos de aorta aislados de animales con SM observó mayor constricción y menor relajación inducidas por epinefrina y acetilcolina respectivamente en comparación con los controles normales. La alteración en la reactividad vascular en los anillos podría asociarse con una disminución en la disponibilidad de óxido nítrico por aumento en la generación especies reactivas de oxígeno (ERO), como el anión superóxido, a nivel de las células del músculo liso vascular (CMLV). El objetivo de este trabajo fue evaluar la generación de ERO y su efecto en la proliferación de las CMLV aisladas de un modelo de SM, así como investigar el posible mecanismo implicado en este proceso. El modelo de SM inducido por el consumo de sacarosa durante 24 semanas mostró aumentos estadísticamente significativos de la presión sanguínea diastólica y sistólica, triglicéridos (TG), tejido adiposo intraabdominal, insulina y leptina en plasma. La proliferación de las CMLV se evaluó cuantificando la cantidad de ácido desoxirribonucleico (ADN) mediante fluorescencia, usando el 4',6-diamino-2-fenilindol (DAPI). Se observó que las CMLV aisladas del modelo de SM tienen un rango de proliferación mayor en comparación con las células aisladas de animales normales. La preincubación de las CMLV con compuestos como el cloruro de difenileneiodonio (DPI) y la apocinina (inhibidores de la NADPH oxidasa), así como el tempol (un atrapador de anión superóxido y mimetizador de la superóxido dismutasa), redujo en todos los casos de forma estadísticamente significativa la proliferación de células aisladas de animales con SM y normales, sugiriendo la participación del anión superóxido generado a nivel de la NADPH oxidasa como posible mecanismo de proliferación. En cuanto a la participación de las ERO generadas a nivel mitocondrial, se utilizó el mitotempo, el cual funciona como atrapador de anión superóxido. Resultando en disminución en la proliferación celular de manera estadísticamente significativa sólo en las CMLV aisladas del modelo de SM. Estos resultados sugieren que las ERO mitocondriales son responsables de la diferencia en el rango de proliferación entre CMLV aisladas de animales controles y con SM. En cuanto a las proteínas CD147 (cluster de diferenciación 147) y ciclofilina A, involucradas en el posible mecanismo de proliferación, se observó un aumento en condiciones de no confluencia en células aisladas del modelo de SM. El análisis por Western blot de las proteínas de fenotipo contráctil, tales como αactina, caldesmona y la cadena ligera de miosina fosforilada, indican que su contenido disminuye en las CMLV en fase de crecimiento y aumenta cuando están confluentes, indicando que recuperan su fenotipo contráctil, siendo menor el contenido de algunas proteínas en las CMLV aisladas del modelo de SM. Nuestros resultados sugieren que las CMLV aisladas del modelo de SM tienen una mayor proliferación y que las ERO participan de manera importante en este mecanismo, ya que al inhibir la generación de ERO, la proliferación disminuye de manera significativa.
Previous studies conducted in aorta homogenate from an animal model of metabolic syndrome (MS) induced by a high sucrose intake, have shown that oxidative stress markers are increased, as well as the activity of NADPH oxidase. In addition, in rings of aorta isolated from animals with MS, higher constriction and lower relaxation induced by epinephrine and acetylcholine, respectively, were observed compared to controls. The alteration in the vascular reactivity observed in the rings could be due to a decrease in the availability of nitric oxide due to an increased generation of superoxide anion at the level of the vascular smooth muscle cells (VSMC). This work was undertaken to evaluate the generation and the role of reactive species of oxygen (ROS) on the proliferation of VSMC isolated from an MS model and the possible mechanism involved in this process. The MS model induced with sucrose for 24 weeks showed statistically significant increases in diastolic and systolic blood pressure, triglycerides (TG), intraabdominal adipose tissue, insulin and plasma leptin. The proliferation of VSMC was evaluated by quantifying the amount of deoxyribonucleic acid (DNA) by fluorescence, using DAPI (4, 6-diamino-2-phenylindole). It was observed that VSMC isolated from the MS model have a higher proliferation range as compared to cells isolated from control animals. The preincubation of VSMC with compounds such as diphenylenedium chloride (DPI) and apocynin (an inhibitors of NADPH oxidase), as well as tempol (a superoxide anion scavenger and superoxide dismutase mimic), significantly reduced the proliferation of cells isolated from both MS and control animals, suggesting the participation of superoxide anion generated at the level of NADPH oxidase. Regarding the participation of the ROS generated by mitochondria, mito-tempo was used as a superoxide anion scavenger. Thus mito-tempo significantly inhibited VSMC proliferation.The ROS induced VSMC proliferation is associated with CD147 (cluster of differentiation 147) and cyclophilin A that were found increased in cells isolated from the MS model in both confluent and of non-confluent conditions and may be involved in the possible mechanism in the increased cell proliferation from MS model. Western blot analysis of contractile phenotype proteins, such as α-actin, caldesmone and light chain myosin phosphorylation, indicate that their content decreases in the VSMC during the growth phase and increases when they are in confluent state, indicating that VSMC recuperate their contractile phenotype. In addition, the content of some proteins of contractile phenotype such as the phosphorylated light chain myosin and caldesmone are found lower in VSMC isolated from MS model as compared with control. Our results suggest that VSMC isolated from the MS model have a greater range of proliferation and that ROS generated at NADPH oxidase and mitochondria participate in this mechanism, since the inhibition ROS generation significantly decreases the cell proliferation.
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