Modulação da viabilidade de fibroblastos cardíacos em cultura frente a hipóxia: papel de diferentes concentrações de glicose / Modulation of the viability of cardiac fibroblasts in culture against hypoxia: role of different concentrations of glucose

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

Estudos mostram que a exposição ao meio hiperglicêmico ou diabetes protege o coração contra insultos patológicos, incluindo isquemia. A ativação de fatores anti-apoptóticos e proliferativos parece estar envolvida com esta cardioproteção. Este estudo foi desenhado para investigar a modulação da viabilidade de fibroblastos cardíacos submetidos à hipóxia tratados previamente com meio hiperglicêmico, e os efeitos de 15 dias de infarto do miocárdio (IM) na função ventricular em ratos diabéticos sobre os fatores de morte e sobrevida celular. Foram utilizados ratos Wistar machos e as análises foram realizadas no ventrículo esquerdo. Para as análises in vitro, os fibroblastos cardíacos foram obtidos por digestão enzimática (tripsina/colagenase), e cultivados em dois meios: baixa Glicose (5mM) e alta Glicose (25mM análogo ao plasma diabético). As células confluentes (80%) foram submetidas à hipóxia por incubadora modular com gás (5,6% de CO2 e 94,4% de N2); após as células foram mantidas em estufa a 37ºC por 6; 12; 24; 48 e 72hs. Experimentos de citometria de fluxo foram realizados para análise da viabilidade celular e fragmentação de DNA, ambas para verificação de apoptose e confirmadas pelas medidas de AnexinaV/FITC/IP. A expressão do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) foi medida no sobrenadante dos meios por ELISA. Para as análises in vivo, os ratos foram divididos (N=8/grupo) em grupos: controle (C), diabético (D), infartado (I) e diabético infartado (DI). Quinze dias após a indução do diabetes ou não, com injeção de estroptozotocina (50mg/Kg) ou tampão citrato, os grupos I e DI foram submetidos à ligadura da artéria coronária. Após 15 dias de IM e/ou 30 de diabetes, a função cardíaca (sistólica e diastólica) foi analisada por ecocardiograma, além da avaliação do tamanho do IM em 24 horas e 15 dias. As citocinas inflamatórias foram medidas por ELISA, a expressão gênica dos fatores de morte e sobrevida celular foram avaliados por PCR em tempo real, a atividade da caspase 3 foi medida por espectrofluorimetria, e a expressão protéica dos transportadores de glicose (GLUT) por Western blotting. A densidade capilar e a fibrose do coração foram quantificadas por análise histológica. A viabilidade celular mostrou homogenia em todos os tempos de hipóxia e em ambos os tratamentos de glicose. Em 6 horas verificamos fragmentação do DNA com marcação dos fosfolípides de membrana (apoptose) e % elevada de morte em ambos os tratamentos até 12hs. Após 24hs, ocorreu adaptação, havendo aumento de VEGF e diminuição da fragmentação do DNA com 48hs; após 72hs, observou-se apenas que o VEGF continuava aumentado. No meio hiperglicêmico, os valores de VEGF estavam maiores e a fragmentação menor quando comparados ao meio hipoglicêmico. O grupo DI apresentou melhora na função sistólica (fração de ejeção e de encurtamento), acompanhada de manutenção da função diastólica (tempo de relaxamento isovolumétrico e tempo de desaceleração do pico E), redução de 36% do tamanho do IM, redução das citocinas pró-inflamatórias (TNF- e IL-1), com ativação da apoptose (expressão aumentada de Fas, p53, Bax e atividade de caspase 3) e aumento dos fatores de sobrevivência celular (Bcl-2, HIF-1, VEGFa e IL8r). Além disso, o grupo DI apresentou aumento do GLUT-1 com diminuição do escore de fibrose e aumento da densidade capilar; resultados comparados ao grupo I. Este cenário é, provavelmente, um mecanismo de compensação, associado ao saldo positivo entre genes regulatórios relacionados com a sobrevivência celular programada, redução de citocinas inflamatórias, aumento da utilização de glicose como substrato energético, redução da fibrose e angiogênese. Em conjunto, estes achados sugerem uma maior plasticidade e resistência celular de fibroblastos cardíacos frente à hipóxia sendo esta favorecida pela hiperglicemia crônica em ratos diabéticos

ASSUNTO(S)

cytokines hiperglicemia cell hypoxia fibrose infarto do miocárdio fibroblastos apoptose hipóxia celular apoptosis fibroblasts hyperglycemia citocinas inflamatórias fibrosis myocardial infarction

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