Resumo: Mudancas dinamicas que ocorrem no intersticio do coracao contribuem diretamente
para o remodelamento miocardico decorrente de doencas cardiacas tais como infarto
do miocardio, cardiopatia hipertensiva e cardiomiopatias. As metaloproteinases de
matriz extracelular (MMPs) sao importantes no remodelamento destas doencas.
Estimulos mecanicos e neuro-humoral regulam a expressao e atividade de MMPs
atraves de multiplos processos. Em estudos previos verificamos que o silenciamento
da FAK no VE de camundongos inibe a fibrose e reduz a atividade de MMP2.
Objetivamos avaliar o papel da FAK no controle da ativacao de fibroblastos cardiacos
de ratos(FCRNs), induzidos por estiramento mecanico. Os FCRNs foram cultivados
em placas Bioflex e submetidos a estiramento ciclico (10%) por ate 8 horas, exceto
os controles. A expressao e atividade da FAK foram avaliadas por imunoblottings
com anticorpos especificos para FAK ou pFAK Tyr397, respectivamente. A
expressao das MMPs 2 e 9 foi avaliada em imunoblottings e a atividade por
zimografia ambas no sobrenadante da cultura. O estiramento provocou aumento de
2.4 vezes da quantidade de FAK fosforilada em Tyr397, alem da expressao e a
atividade de MMP 2 e 9. Alem disto, modificou os parametros de proliferacao dos
FCRNs, mostrando aumento de celulas positivas para Ki67 e BrdU. Do mesmo
modo, a diferenciacao em miofibroblastos foi ativada(celulas positivas para a-actina
de musculo liso (a-SMA). A inibicao genica da FAK atraves da tecnica de
interferencia de RNA (siRNAFAK), nos FCRNs, inibiu a expressao de a-SMA, a
atividade e a expressao das MMPs 2 e 9. Alem disso, a deplecao da FAK em FCRNs
promoveu a diminuicao da fosforilacao em AKT Ser473, TSC-2 Thr1462, e S6
quinase Thr389 em resposta ao estiramento mecanico. A ativacao dos FCRNs foi
impedida pelo pre-tratamento com o inibidor do complexo mTOR, rapamicina. Assim
mostramos que a FAK medeia a ativacao de FCRNs invocado pelo estresse
mecanico, possivelmente atraves da coordenacao da via de sinalizacao mTOR. Os
resultados do presente estudo indicam a ativacao da FAK pode ter um papel critico
na proliferacao e diferenciacao, e na ativacao de MMPs em FCRNs quando
submetidos a estiramento, e ainda o knockdown da FAK apresenta efeitos contrarios,
logo, infere-se o papel da FAK na ativacao de fibroblastos cardiacos.
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Abstract: Dynamic changes that occur in the heart interstitium contribute directly to the
myocardial remodeling due to heart disease such as myocardial infarction, hypertensive heart disease and cardiomyopathies. The extracellular matrixmetalloproteinases (MMPs) play an important role in remodeling in these diseases. Mechanical and neuro-humoral stimuli regulate the MMPs expression/activity through several processes which include the control of expression, activation by cascades of own MMPs and endogenous inhibitors. In recent studies from our laboratory showed that the FAK silencing in the left ventricle of mice inhibits the fibrosis development, and in parallel reduced the MMP2.activity and expression. The purpose of this study
was to evaluate the role of FAK in controlling the MMP 2 and 9 expression and
activity in rat cardiac fibroblasts. Cardiac fibroblasts from neonatal rat (FCRNs) were
grown on silicon plates and then subjected to cyclic stretch (10%) for up to 8 hours,
except the controls. The FAK expression and activity were assessed for
imunoblottings through with specific antibodies to FAK or phospho -FAK Tyr397,
respectively. The expression of MMP 2 and 9 was evaluated with specific antibodies
in imunoblottings and activity through zimography both in the supernatant culture.
Furthermore, FCRNs depleted of FAK was defective in AKT Ser473, TSC-2 Thr1462,
and S6 kinase Thr389 phosphorylation in response to cyclic stretch. The activation of
CF-P3/80 invoked by cyclic stretch was prevented by pre-treatment with the mTOR
complex inhibitor rapamycin. These findings demonstrate that FAK signaling plays a
critical role in mediating the activation of cardiac fibroblasts invoked by mechanical
stress possibly by coordinating the downstream mTOR signaling pathway. The results
of this study indicate that the activation of FAK can have a critical role to MMPs
activation in cardiac fibroblasts, as well as, the proliferation and differentiation of
these cells when subjected to stretching, and the FAK knockdown presents contrary
effects, therefore, to corroborate infer the FAK role in differentiation and proliferation
cell, and the MMPs balance in cardiac fibroblasts.
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