| Summary: | === Inflammation was established as a major mechanism involved in the pathogenesis of pathological cardiac hypertrophy. A well studied cardiac hypertrophy model is the transverse aortic constriction (TAC). In the initial phase after TAC, there is an increase in gene transcription levels of cytokines and proinflammatory chemokines. An important mechanism involved in the regulation of inflammatory response is the cholinergic anti-inflammatory pathway. In this pathway, acetylcholine inhibits the synthesis and release of proinflammatory cytokines and chemokines through activation of alpha-7 nicotinic cholinergic receptors (7nAChR). Based on this assumption, the aim of this study was to evaluate the impact of the absence of 7nAChR receptor in the genesis and progression of cardiac abnormalities developed in response to TAC. For this, we used wild type mice (WT) and knockout mice with deletion of 7nAChR (Alpha7-KO) at 10 weeks of age. Mice were divided in the following groups: WT SHAM, WT TAC, Alpha7 SHAM and Alpha7 TAC. Alpha7-KO mice died at an earlier time when subjected to TAC, compared to WT mice. Echocardiographic analysis showed that TAC induces an increase in the mean pressure gradient in a time-dependent manner. 6 weeks after TAC, Alpha7-KO mice produced higher average mean pressure gradient than WT. Additionally, 6 weeks after TAC Alpha7-KO mice showed reductions in fractional shortening and left ventricular (LV) ejection fraction, LV chamber dilation and increased residual blood volume when compared to Alpha7 SHAM, while there was no difference in these parameters between WT mice subjected or not to TAC. Cardiac hypertrophy was evident in Alpha7-KO mice 1 week after TAC, while WT mice showed signs of cardiac enlargement only at 3 weeks after TAC. Furthermore, it was observed that while WT mice showed increased SERCA expression and phosphorylation of phospholamban (PLN) after TAC, Alpha7 TAC mice showed clear evidences of cellular dysfunction characterized by reduced levels of SERCA expression and phospholamban phosphorylation. We also observed significant spleen enlargement which was seen only Alpha7 TAC. Our data also pointed to a significant increase in cardiac expression of p65 subunit of NF-B, only in Alpha7 TAC group, when compared to Alpha7 Sham. Additionally, our data suggest that STAT3 signaling in the heart is activated independently of the 7-nAChR receptor during TAC stimulus. As expected, WT mice showed increased expression levels of inflammatory cytokines IL-6 and TNF- in cardiac tissue 6 hours after TAC. On the contrary, Alpha7 TAC mice showed reduced expression of TNF- and TGF- in the heart. This differential pattern of cytokine expression observed in WT and Alpha7 TAC mice did not result from an increase in recruitment of neutrophils and macrophages to cardiac tissue. Additionally, 6 hours after TAC, there was no difference in the expression of serum IL-6 cytokine among the experimental groups. Thus, in this work we show clear evidence that cardiac remodeling induced by TAC is more severe in the absence of 7nAChR receptor. These data support the idea that 7nAChR receptor signaling plays a key cardioprotective role. === A inflamação constitui-se como um dos principais mecanismos envolvidos na patogênese da hipertrofia cardíaca patológica. Um modelo de hipertrofia cardíaca é o de constrição da aorta transversa (TAC). Em fase inicial após a TAC, há um aumento nos níveis de transcrição gênica de citocinas e quimiocinas pró-inflamatórias. Um importante mecanismo de regulação da resposta inflamatória é a via anti-inflamatória colinérgica. Nesta via, a acetilcolina inibe a síntese e liberação de citocinas e quimiocinas pró-inflamatórias ao se ligar a receptores colinérgicos nicotínicos alfa-7 (7nAChR). A partir disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto da ausência do receptor 7nAChR na gênese e progressão das alterações cardíacas desenvolvidas em resposta à TAC. Para isso, foram utilizados camundongos selvagens (WT) e knockouts para o receptor 7nAChR (Alfa7-KO) com 10 semanas de idade, divididos em: WT SHAM, WT TAC, Alfa7 SHAM e Alfa7 TAC. Camundongos Alfa7-KO morrem em tempo mais precoce quando submetidos a TAC, comparados a camundongos WT. Análise ecocardiográfica evidenciou que a TAC induz aumento no gradiente médio de pressão do fluxo sanguíneo de maneira tempo-dependente. Além disso, com 6 semanas após a TAC camundongos Alfa7 TAC apresentaram maior gradiente médio de pressão do que camundongos WT TAC. Nesse mesmo período após a constrição, camundongos Alfa7 TAC mostraram reduções na fração de encurtamento e na fração de ejeção do ventrículo esquerdo (VE), dilatação do VE, bem como volumes sanguíneos residuais aumentados, quando comparados aos Alfa7 SHAM. Por outro lado, não foram observadas diferenças significativas entre os camundongos WT. Camundongos WT apresentaram indício de hipertrofia da parede cardíaca com 3 semanas após a TAC; enquanto que com apenas 1 semana de TAC, os camundongos Alfa7-KO já apresentaram hipertrofia cardíaca, ventricular esquerda e celular. Além disso, foi observado que enquanto camundongos WT TAC apresentaram aumento na expressão da SERCA e na fosforilação da fosfolambam (PLN), os camundongos Alfa7 TAC apresentaram evidências de disfunção celular cardíaca, devido a redução na expressão da SERCA e na fosforilação da PLN. Como órgão chave do sistema imune e da via anti-inflamatória colinérgica, o baço apresentou-se aumentado apenas no grupo de camundongos Alfa7 TAC. Também foi observado aumento na expressão cardíaca da subunidade p65 de NF-B apenas no grupo Alfa7 TAC, comparado ao Alfa7 SHAM. Foi demonstrado ainda que a via da STAT3 parece ser ativada de maneira independente do receptor 7-nAChR após estímulo da TAC. Como esperado, os camundongos WT TAC apresentaram aumento na expressão das citocinas inflamatórias IL-6 e TNF- no tecido cardíaco com 6 horas após a TAC. Por outro lado, os camundongos Alfa7 TAC apresentaram redução na expressão de TNF- e TGF- no tecido cardíaco. Esse padrão de expressão diferencial de citocinas observado entre os camundongos WT TAC e Alfa7 TAC não foi atribuído a alterações no recrutamento de macrófagos e neutrófilos para o tecido cardíaco. Além disso, com 6 horas após a TAC, não houve diferença no soro na expressão da citocina IL-6 entre os grupos experimentais. Assim sendo, ficou demonstrado neste trabalho que o remodelamento cardíaco induzido pela TAC é mais severo na ausência do receptor 7nAChR. Desta forma, a via sinalizadora mediada pelo receptor 7nAChR parece ter um importante papel cardioprotetor, sendo determinante para a manutenção da função cardíaca.
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