Estudo das vias clássicas e alternativas do sistema renina angiotensina em células mesangiais humanas imortalizadas sob influência da frutose
Data
2018-12-20
Autores
Yokota, Rodrigo 
Orientadores
Casarini, Dulce Elena
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
Fructose is a sugar that has been widely used by the food industry to sweeten and flavor foods, as well as soft drinks and juices. However, unlike glucose, fructose does not stimulate the secretion of insulin and leptin, but rather hormones linked to appetite stimulation, suggesting that these substances may favor weight gain and the development of obesity. Insulin can influence the energy balance through direct actions in the central nervous system and through its influence and interaction with other hormones, such as angiotensin II (Ang II), adrenaline, leptin, growth hormone. The alteration of the RAS activity has been highlighted, since different studies have shown that the increase of the fructose in the diet promotes the activation of the RAS in rats and mice and an increase in the formation of Ang II in mice that received a diet rich in fructose. It is known that proteolytic enzymes are responsible for the breakdown of peptide bonds between amino acids, catalyze many reactions in the metabolic
pathways, being very important in the maintenance and regulation of these pathways. Recent studies have shown that changes in the angiotensin converting enzyme I and 2 (ACE and ACE 2), neutral endopeptidase (NEP), chymase, renin and cathepsin D of the Renin Angiotensin System (RAS). The aim of this study was to evaluate the
modulation of the RAS under the effect of fructose on human immortalized mesangial cells (CMHI). In this study CMHI in culture were divided into 3 experimental groups: Control (CT, n = 10), 5mM Fructose (F5mM, n = 10) and 30mM Fructose (F30mM, n = 10). The cells that were stimulated with F5 mM and F30 mM showed a decrease in the ACE activity in the intracellular medium, and an increase the extracellular, demonstrating a secretion of the enzyme to the extracellular medium, what suggest that the formation of Ang II in the extracellular occurs by classical pathway. The increase in Ang I levels in the intracellular compartment may be a result of the activities of renin and cathepsin D. We also detected ACE 2 / NEP activities to the formation of Ang (1-7), counterbalancing the actions of Ang II in this cell in order to protect it from pathophysiological changes caused by exposure to fructose. Regarding Chymase, there were no changes in the intracellular compartment, however, it suggests that the Ang II formation pathway is active by the alternative pathway, due to a higher concentration of this enzyme comparing to ACE in this compartment. The modulation of RAS enzymes under the influence of fructose in CMHI has demonstrated that there is a balance between classical and alternative pathways for the formation of Ang II and Ang (1-7) in the intracellular and extracellular. Fructose modulated the localization of the enzymes of the peptide formation pathways, as well as Ang II and Ang (1-7), that was found in the nucleus and perinuclear suggesting that these enzymes play an important role in the formation of peptides that may have an intracrine action and could act in the nucleus promoting the transcription of new genes. Despite of this profile, it will be necessary to understand the secretion of enzymes and their fructose-induced cellular traffic.
A frutose é um açúcar que vem sendo muito utilizado pelas indústrias alimentícias para adoçar e dar sabor aos alimentos, bem como aos refrigerantes e sucos. Entretanto, ao contrário da glicose, a frutose não estimula a secreção de insulina e leptina, mas sim de hormônios ligado a estimulação do apetite, o que sugere que essas substâncias possam favorecer o ganho de peso e o desenvolvimento da obesidade. A insulina pode influenciar o balanço de energia através de ações diretas no sistema nervoso central e através de sua influência e interação com outros hormônios, tais como a angiotensina II (Ang II), a adrenalina, a leptina, o hormônio do crescimento. A alteração da atividade do SRA tem sido destacada, uma vez que diferentes estudos têm demonstrado que o aumento da frutose na dieta promove ativação do SRA em ratos e camundongos e aumento na formação de Ang II em camundongos que receberam uma dieta rica em frutose. Sabe-se, que as enzimas proteolíticas são responsáveis pela quebra de ligações peptídicas entre os aminoácidos, catalisam muitas reações em vias metabólicas, sendo muito importantes na manutenção e regulação dessas vias. Estudos recentes têm demonstrado que alterações da enzima conversora de angiotensina I e 2 (ECA e ECA2), endopeptidase neutra (NEP), quimase, renina e catepsina D do Sistema Renina Angiotensina (SRA). Portanto, o objetivo desse estudo foi avaliar a modulação do SRA sob o efeito de frutose sobre células mesangiais imortalizadas humanas (CMHI). Neste estudo foram utilizadas CMHI em cultura divididas em 3 grupos experimentais: Controle (CT, n=10), Frutose 5mM (F5mM, n=10) e Frutose 30mM (F30mM, n=10). As células estimuladas com F5mM e F30 mM tiveram uma diminuição da atividade da ECA no meio intracelular, e um aumento da mesma no extracelular, demonstrando que ocorre uma secreção da enzima para esse compartimento, sugerindo assim que a formação de Ang II no extracelular ocorre pela via clássica de formação do peptídeo. E o aumento dos níveis de Ang I no compartimento intracelular pode ser resultado da somatória das atividades da renina e catepsina D. Detectamos atividades da ECA 2/NEP para a formação da Ang (1-7), contrabalanceando as ações da Ang II nesta célula a fim de protegê-la das alterações fisiopatológicas causadas pela exposição à frutose. Em relação a quimase, não temos alterações no compartimento intracelular, entretanto, podemos sugerir que a via de formação da Ang II está ativa por esta via alternativa, devido a uma maior concentração dessa enzima em relação a ECA nesse compartimento. A modulação das enzimas do SRA sob influência da frutose nas CMHI, demonstrou que há um balanço entre as vias clássicas e alternativas para a formação da Ang II e Ang (1-7) no intracelular e extracelular. A frutose modulou a localização das enzimas das vias de formação dos peptídeos, bem como a Ang II e Ang (1-7), tendo sido encontradas no núcleo da célula e perinuclear sugerindo ter estas enzimas um papel importante na formação desses peptídeos que poderão ter uma ação intrácrina podendo agir no núcleo na transcrição de novos genes. Apesar desse perfil, necessário se fará entender a secreção das enzimas e seu tráfego celular induzido pela frutose.
A frutose é um açúcar que vem sendo muito utilizado pelas indústrias alimentícias para adoçar e dar sabor aos alimentos, bem como aos refrigerantes e sucos. Entretanto, ao contrário da glicose, a frutose não estimula a secreção de insulina e leptina, mas sim de hormônios ligado a estimulação do apetite, o que sugere que essas substâncias possam favorecer o ganho de peso e o desenvolvimento da obesidade. A insulina pode influenciar o balanço de energia através de ações diretas no sistema nervoso central e através de sua influência e interação com outros hormônios, tais como a angiotensina II (Ang II), a adrenalina, a leptina, o hormônio do crescimento. A alteração da atividade do SRA tem sido destacada, uma vez que diferentes estudos têm demonstrado que o aumento da frutose na dieta promove ativação do SRA em ratos e camundongos e aumento na formação de Ang II em camundongos que receberam uma dieta rica em frutose. Sabe-se, que as enzimas proteolíticas são responsáveis pela quebra de ligações peptídicas entre os aminoácidos, catalisam muitas reações em vias metabólicas, sendo muito importantes na manutenção e regulação dessas vias. Estudos recentes têm demonstrado que alterações da enzima conversora de angiotensina I e 2 (ECA e ECA2), endopeptidase neutra (NEP), quimase, renina e catepsina D do Sistema Renina Angiotensina (SRA). Portanto, o objetivo desse estudo foi avaliar a modulação do SRA sob o efeito de frutose sobre células mesangiais imortalizadas humanas (CMHI). Neste estudo foram utilizadas CMHI em cultura divididas em 3 grupos experimentais: Controle (CT, n=10), Frutose 5mM (F5mM, n=10) e Frutose 30mM (F30mM, n=10). As células estimuladas com F5mM e F30 mM tiveram uma diminuição da atividade da ECA no meio intracelular, e um aumento da mesma no extracelular, demonstrando que ocorre uma secreção da enzima para esse compartimento, sugerindo assim que a formação de Ang II no extracelular ocorre pela via clássica de formação do peptídeo. E o aumento dos níveis de Ang I no compartimento intracelular pode ser resultado da somatória das atividades da renina e catepsina D. Detectamos atividades da ECA 2/NEP para a formação da Ang (1-7), contrabalanceando as ações da Ang II nesta célula a fim de protegê-la das alterações fisiopatológicas causadas pela exposição à frutose. Em relação a quimase, não temos alterações no compartimento intracelular, entretanto, podemos sugerir que a via de formação da Ang II está ativa por esta via alternativa, devido a uma maior concentração dessa enzima em relação a ECA nesse compartimento. A modulação das enzimas do SRA sob influência da frutose nas CMHI, demonstrou que há um balanço entre as vias clássicas e alternativas para a formação da Ang II e Ang (1-7) no intracelular e extracelular. A frutose modulou a localização das enzimas das vias de formação dos peptídeos, bem como a Ang II e Ang (1-7), tendo sido encontradas no núcleo da célula e perinuclear sugerindo ter estas enzimas um papel importante na formação desses peptídeos que poderão ter uma ação intrácrina podendo agir no núcleo na transcrição de novos genes. Apesar desse perfil, necessário se fará entender a secreção das enzimas e seu tráfego celular induzido pela frutose.