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Title: Avaliação do potencial de regeneração cardíaca após inibição da atividade de TGF-beta em modelo experimental de doença de Chagas crônica
Advisor: Waghabi, Mariana Caldas
Members of the board: Pereira, Mirian Claudia
Moreira, Otacílio da Cruz
Carvalho, Adriana Bastos
Souza, Elen Mello de
Cruz, Wagner Baetas da
Authors: Abreu, Rayane da Silva
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract: Estudos publicados pelo grupo demonstram o envolvimento do TGF-\F062 na cardiopatia chagásica. A deposição excessiva de componentes de matriz extracelular (MEC) induz o processo fibrótico que leva ao comprometimento funcional do coração e o TGF-\F062 se destaca como uma das principais proteínas reguladoras desse processo. As metaloproteases atuam degradando a MEC, e estão diretamente envolvidas no remodelamento cardíaco, tendo sua atividade controlada por TIMPs. Dados paralelos do grupo indicam que animais infectados por T. cruzi durante a fase crônica experimental da doença de Chagas, apresentaram acometimento cardíaco, aumento da expressão e deposição de colágeno no coração e aumento dos níveis circulantes de TGF-\F062. O tratamento com o composto GW788388, inibidor da atividade de TGF-\F062, 120 dias pós-infecção (dpi), foi capaz de: melhorar a condução elétrica cardíaca; reverter a expressão e deposição de colágeno no tecido cardíaco; e diminuir os níveis circulantes do TGF-\F062. O objetivo deste estudo é compreender os mecanismos envolvidos na reversão da fibrose após o tratamento com GW788388, e avaliar possíveis candidatos envolvidos na regeneração cardíaca, durante a fase crônica da doença de Chagas experimental. Para isso, animais C57Bl/6 foram infectados com T. cruzi Cepa colombiana (102) e tratados com 3 mg/kg GW788388, após 120 dpi em dois diferentes esquemas de tratamento: i) 1x por semana ou ii) 3x por semana por via oral, durante 30 dias (até 150 dpi) O coração dos animais foi retirado e proteínas e RNA totais foram extraídos para investigação da expressão de MMP-2 e MMP-9 (RT-qPCR e Western blot), assim como suas atividades proteolíticas (Zimografia). Além disso, também foi investigada a expressão de TIMPs -1, -2 e -4 e troponina T por Western blot; e a expressão gênica de marcadores de regeneração cardíaca: Gata-4, Gata-6, T-box5, Nkx2-5, troponina T, desmina e titina por RT- qPCR. Técnicas histológicas foram utilizadas para avaliação de Cx43. Além disso, foram avaliados os níveis de TIMP-1 circulantes por ELISA. Nossos resultados demonstram que a infecção crônica leva à desorganização de Cx-43 e o tratamento recupera o padrão de Cx-43. Foi observada diminuição da atividade de MMP-2 e -9 com a infecção crônica e o tratamento com GW788388 aumentou suas atividades no coração dos animais. Os níveis de TIMP-1 circulantes aumentam em 120 dias após a infecção e caem 150 dias após a infecção, o tratamento com GW788388 aumenta esses níveis. Entretanto, a expressão cardíaca dos TIMPs -1, -2 e -4 aumentam em 150 dpi e o tratamento com GW788388 reverte esse aumento. A infecção crônica leva a diminuição da expressão de todos os marcadores de regeneração cardíaca avaliados, e o tratamento com GW788388 3x por semana aumentou a expressão de Gata-6 e T-box5. Nossos dados indicam que a reversão da fibrose cardíaca é mediada pela regulação da atividade de MMP-2, -9 por TIMPs. Além disso, o tratamento com GW788388 parece ser capaz de induzir regeneração cardíaca em animais cronicamente infectados, sendo promissor como uma nova possibilidade de tratar a fibrose cardíaca observada na fase crônica da doença de Chagas
Abstract: Studies published by our group demonstrate the involvement of TGF-\F062 in Chagas' heart disease. The excessive deposition of extrecellular matrix components (ECM) induces the fibrotic process resulting in functional commitment of the heart and TGF-\F062 stands out one of the main regulatory proteins of this process. The metalloproteases degrades ECM and are directly involved in cardiac remodeling, and their activity is controlled by TIMPs. Concomitant data from the group indicates that T. cruzi infected animals during the experimental chronic phase of Chagas' disease presented cardiac damage, increased expression and deposition of collagen in the heart and increased levels of circulating TGF-\F062. Treatment of the animals with the compound GW788388, inhibitor of TGF-\03B2 activity, 120 days post infection (dpi), was able to: improve cardiac electrical conduction; reverse expression and deposition of collagen in cardiac tissue; and decrease circulating levels of TGF-\03B2. The aim of this study is to understand the mechanisms involved in the reversal of fibrosis after treatment with GW788388, and to evaluate possible candidates involved in cardiac regeneration during the chronic phase of experimental Chagas' disease. For this, C57Bl/ 6 animals were infected with T. cruzi Colombian strain (102) and treated orally with 3mg / kg GW788388, after 120 days of infection in two different treatment regimens: i) once a week or ii) 3 times a week during 30 days (150 dpi) The animals' hearts were removed and total proteins and total RNA were extracted for investigation of the MMP-2 and MMP-9 expression (RT-qPCR and Western blot), as well as their proteolytic activities (Zymography). Also, the expression of TIMPs -1, -2 and -4 and troponin T was investigated by Western blot; and the gene expression of cardiac regeneration markers: Gata-4, Gata-6, T- box5, Nkx2-5, troponin T, desmin and titin by RT-qPCR. Histological techniques were used to evaluate Cx43. In addition, the levels of circulating TIMP-1 were evaluated by ELISA. Our results demonstrate that the chronic infection induces to disorganization of Cx-43 and the treatment recovers the Cx-43 pattern. A reduction in MMP-2 and -9 activity was observed with the chronic infection and the treatment with GW788388 increased its activities in the animals' hearts. Circulating TIMP-1 levels increase at 120 days post-infection and fall 150 days post-infection, treatment with GW788388 increases these levels. The expression of TIMPs -1, -2 e -4 increase at 150 dpi and the treatment with GW788388 reduces these expression. Chronic infection leads to decreased expression of all assessed cardiac regeneration markers, and increased expression of Gata-6 and T-box5 was observed in the treatment with GW788388 3x a week. Our data indicate that cardiac fibrosis reversion is mediated by the regulation of MMP -2 and -9 activity by TIMPs. In addition, the treatment with GW788388 appears to be able to induce cardiac regeneration in chronically infected animals and is promising as a new possibility of treating cardiac fibrosis observed in the chronic phase of Chagas' disease
keywords: Doença de Chagas
Fibrose
Fator de Crescimento Transformador beta
DeCS: Doença de Chagas
Fibrose
Fator de Crescimento Transformador beta
Issue Date: 2017
Citation: ABREU, Rayane da Silva. Avaliação do potencial de regeneração cardíaca após inibição da atividade de TGF-beta em modelo experimental de doença de Chagas crônica. 2017. 88 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2017.
Date of defense: 2017
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Copyright: restricted access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Dissertações de Mestrado

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