Perfil de expressão de microRNAs circulantes após uma sessão aguda de exercício em indivíduos com doença arterial periférica: papel da N-acetilcisteína

• Main Author: Natan Daniel da Silva Júnior
• Other Authors: Edilamar Menezes de Oliveira
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2016
• Subjects: Antioxidantes; Estresse oxidativo; Exercício; Inflamação; microRNAs; Moduladores de angiogênese; Angiogenesis modulating agents; Antioxidants, Oxidative stress; Exercise; Inflammation
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5160/tde-06092016-151124/

Introdução: A Doença arterial periférica (DAP) é uma manifestação clínica da aterosclerose, quando esta afeta principalmente as artérias que irrigam os membros inferiores. O exercício aeróbico provoca nos membros afetados pela doença um ciclo de reperfusão-isquemia que desencadeia uma resposta sistêmica aguda caracterizada por aumento do estresse oxidativo, inflamação e disfunção endotelial. Assim, uma terapia antioxidante pode ser uma terapia alternativa para esses pacientes. Os microRNAs (miRNAs) foram recentemente reconhecidos como reguladores pós-transcricionais, e a identificação desses pode elucidar mecanismos gênicos adicionais pelos quais o exercício é atuante, levando a identificação de genes que são modulados, abrindo perspectivas de abordagens de terapia gênica que podem levar à reversão do quadro da doença arterial periférica. Objetivo: Verificar o efeito de uma sessão aguda de exercício aeróbico máxima com e sem uso do antioxidante Nacetilcisteína (NAC) sobre a expressão de microRNAs e marcadores inflamatórios e de estresse oxidativo circulantes em pacientes com DAP. Métodos: Foram recrutados pacientes com DAP estágio II do Ambulatório da Disciplina de Cirurgia Vascular do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Os pacientes foram submetidos a duas sessões experimentais após a suplementação de NAC ou Placebo. Foi analisado o perfil de expressão de microRNAs circulantes dos indivíduos em repouso e após o exercício máximo, e confirmado a expressão gênica dos miRNAs alterados após o exercício e de seus alvos; e dos níveis plasmáticos de endotelina-1 (ET-1), proteína quimiotática de monócitos-1 (MCP-1), molécula de adesão intercelular-1 (ICAM-1), molécula de adesão celular vascular-1 (VCAM-1), substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, 8- isoprostano e glutationa. Resultados: O tratamento com NAC não alterou o xvii tempo de caminhada, as respostas hemodinâmicas e cardiopulmonar dos pacientes com DAP. O fluxo sanguíneo em repouso da perna desses pacientes foi maior após a realização do exercício e o tratamento com NAC não alterou essa resposta. Após o exercício houve aumento plasmático de MCP-1, ET-1, VCAM-1 e TBARS, mas o tratamento com NAC não alterou essa resposta. Porém, o tratamento com NAC aumentou os níveis plasmáticos de glutationa durante toda a sessão experimental. Houve alteração da expressão dos cmiRNAs -126, -100 e -92a após a realização do exercício e o tratamento com NAC aboliu essas respostas. Encontramos ainda alteração da expressão gênica circulante de alguns alvos desses miRNAS: PI3KR2, mTOR, ITGA5; e de alguns genes relacionados com angiogênese: VEGF, eNOS, HIF-1?. Conclusão: O exercício aeróbico máximo foi um estímulo capaz de alterar a expressão gênica de marcadores angiogênicos circulantes em pacientes com DAP e os c-miRNAs parecem estar envolvidos nesse processo. Por outro lado, a NAC alterou o balanço redox dos pacientes com DAP. Entretanto, o tratamento com NAC aboliu essa resposta angiogênica sistêmica mediada por c-miRNAs ao exercício aeróbico máximo === Introduction: Peripheral arterial disease (PAD) is a clinical manifestation of atherosclerosis, when it mainly affects the arteries supplying the lower limbs. Aerobic exercise causes the member affected by the disease cycle of reperfusion-ischemia triggers an acute systemic response characterized by increased oxidative stress, inflammation and endothelial dysfunction. Thus, an antioxidant therapy is an alternative therapy for these patients. MicroRNAs (miRNAs) have been recognized as posttranscriptional regulators, and identifying these may elucidate additional gene mechanisms by which the exercise is active, leading to identification of genes that are modulated, opening prospects of gene therapy approaches that can lead to picture reversal of peripheral arterial disease. Aim: To determine the effect of an acute bout of maximal aerobic exercise with and without the antioxidant N-acetylcysteine (NAC) on the expression of microRNAs and inflammatory markers and circulating oxidative stress in patients with PAD. Methods: We recruited patients with PAD stage II Clinic of Vascular Surgery of Hospital das Clinicas, Faculty of Medicine, University of São Paulo. The patients underwent two experimental sessions after supplementation of NAC or placebo. the expression profile of circulating microRNAs of individuals at rest and after maximal exercise was analyzed and confirmed the gene expression of miRNAs changed after exercise and its targets; and plasma levels of endothelin-1 (ET-1), monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) cell vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) , reactive substances to thiobarbituric acid, 8-isoprostane and glutathione. Results: Treatment with NAC did not change the walking time, and cardiopulmonary hemodynamic responses of patients with PAD. The rest blood flow in the leg of these patients was higher after the completion of the exercise and treatment with NAC did not change this response. After the exercise was increased plasma MCP-1, ET-1, VCAM-1 and TBARS, but the treatment with NAC did not change this response. However, treatment with NAC increased plasma glutathione levels xix throughout the experimental session. There were change in the expression of c-miRNAs - 126, -100 and -92a after the exercise and treatment with NAC abolished those answers. We find still change in current gene expression of some targets of these miRNAs: PI3KR2, mTOR, ITGA5; and some angiogenesis-related genes: VEGF, eNOS, HIF-1?. Conclusion: The maximum aerobic exercise was a able to change gene expression of circulating angiogenic markers in patients with PAD and c-miRNAs stimulus seem to be involved in this process. Moreover, NAC change the redox balance of patients with PAD. However, treatment with NAC abolished the systemic angiogenic response mediated by c-miRNAs the maximum aerobic exercise