Orientador: Otávio Rizzi Coelho

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas

Resumo: Estudamos o gene da FAK (focal adhesion kinase) na mitocondriogênese cardíaca induzida por estresse mecânico. O estresse prolongado (2-12 hs) de miócitos do ventrículo esquerdo de ratos neonatos(NRVM) aumentou a expressão do regulador transcricional mitocondrial PGC-1? (peroxisome...

Resumo: Estudamos o gene da FAK (focal adhesion kinase) na mitocondriogênese cardíaca induzida por estresse mecânico. O estresse prolongado (2-12 hs) de miócitos do ventrículo esquerdo de ratos neonatos(NRVM) aumentou a expressão do regulador transcricional mitocondrial PGC-1? (peroxisome proliferator activated receptor coactivator-1), NRF-1 (nuclear respiratory factor) e o Tfam (mitochondrial transcription factor A). A ativação da cascata transcricional mitocondrial em cardiomiócitos estirados foi acompanhada pelo aumento da mitocondriogênese (aumento da densidade mitocondrial e número de cópias do DNA - mtDNA) e hipertrofia(tamanho da célula e transcrição do ANP). Estresse mecânico também aumentou a fosforilação da FAK, a localização nuclear e associação com PGC1-?. FAK C-terminal Recombinante, mas não a N-terminal ou domínio kinase, precipitaram PGC-1? em extratos nucleares de NRVMs. Além disso, a inibição da expressão da FAK por RNA de interferência suprimiu a hiper regulação do PGC-1? e NRF-1, e atenuou o aumento da mitocondriogênese e hipertrofia em cardiomiócitos. Ao mesmo tempo, a inibição da FAK reduziu os níveis de ATP em cardiomiócitos estirados. Estudos complementares em ventrículos esquerdo de camundongos adultos revelaram aumento da expressão de PGC-1?, NRF-1 e mtDNA em resposta à sobrecarga pressórica. In vivo o silenciamento da FAK atenuou a hiper regulação do PGC-1?, NRF-1, mtDNA e a hipertrofia do ventrículo esquerdo induzida por sobrecarga pressórica. A ativação da sinalização da FAK parece ter importante relação no aumento da mitocondriogênese paralelamente à resposta do aumento hipertrófico relacionado ao estresse mecânico dos cardiomiócitos

Abstract: We studied the implication of FAK (focal adhesion kinase) in cardiac mitochondriogenesis induced by mechanical stress. Prolonged stretching (2-12 hs) of neonatal rat ventricular myocytes (NRVM) enhanced the expression of mitochondria transcriptional regulator PGC-1? (peroxisome...

Abstract: We studied the implication of FAK (focal adhesion kinase) in cardiac mitochondriogenesis induced by mechanical stress. Prolonged stretching (2-12 hs) of neonatal rat ventricular myocytes (NRVM) enhanced the expression of mitochondria transcriptional regulator PGC-1? (peroxisome proliferator activated receptor coactivator-1), NRF-1 (nuclear respiratory factor) and transcripts of Tfam (mitochondrial transcription factor A). The activation of the mitochondria transcriptional cascade in stretched NRVM was accompanied by enhanced mitochondriogenesis (increases in mitochondrial density and DNA copy number - mtDNA) and hypertrophy (cell size and ANP transcripts). Cell stretching also enhanced FAK phosphorylation, nuclear localization and association with PGC1?. Recombinant FAK C-terminal, but not the N-terminal or kinase domain, precipitated PGC-1? from NRVM nuclear extracts. Moreover, depletion of FAK by RNA interference suppressed the upregulation of PGC-1? and NRF-1, and markedly attenuated the enhanced mitochondriogenesis and hypertrophy of stretched NRVMs. Concomitantly, FAK depletion induced a marked reduction of ATP levels of stretched NRVM. Complementary studies in adult mice left ventricle revealed enhanced expression of PGC-1?, NRF-1 and mtDNA in response to pressure overload. In vivo FAK silencing attenuated the upregulation of PGC-1?, NRF-1, mtDNA and left ventricular hypertrophy induced by pressure overload. Activation of FAK signaling seems to be important for conferring enhanced mitochondriogenesis coupled to the hypertrophying growth response to mechanical stress in cardiomyocytes