Efeitos de diferentes perfis de deficiência de Pkd1 sobre o fenótipo vascular em artérias de resistência de camundongos - Pinto, Vivian Christine Dourado (2023)
A doença renal policística autossômica dominante (DRPAD) constitui-se na doença humana monogênica com risco de óbito mais frequente. A grande maior parte dos casos desta doença é causada por variantes patogênicas nos genes PKD1 (Polycystic Kidney Disease 1) ou PKD2. Embora a principal manifestação clínica da DRPAD seja o desenvolvimento progressivo de múltiplos cistos renais e perda gradual relativamente tardia de função renal, a enfermidade é sistêmica, incluindo também manifestações extrarrenais. Manifestações e complicações cardiovasculares respondem por morbidade e mortalidade consideráveis. O desenvolvimento de hipertensão arterial (HA) ocorre em 60% dos pacientes antes de uma perda significativa de função renal. Estudos prévios revelaram disfunção endotelial e redução da atividade de óxido nítrico sintase constitutiva em artérias de resistência subcutâneas de pacientes com DRPAD, normotensos e hipertensos. Esses estudos, no entanto, não foram capazes de identificar as bases genéticas e moleculares desse fenótipo vascular anormal, uma vez que o perfil de deficiência de PKD1 causador não pode ser discriminado no paciente, as contribuições potenciais dos fenótipos renal e vascular não podem ser avaliados isoladamente no paciente, e a análise em diferentes fases da vida não foi realizada. Resultados anteriores mostraram relaxamento-dependente do endotélio levemente prejudicado em artérias de condutância de camundongos Pkd1+/- apenas em resposta a concentrações muito baixas de acetilcolina (ACh) e na idade de 30 semanas (sem), além de contratilidade aumentada em resposta à fenilefrina em camundongos Pkd1+/- e Pkd2+/- de idade avançada. Recentemente, mostrou-se que mundongos knockout para Pkd1 específico para endotélio apresentaram menor relaxamento dependente do endotélio em artérias mesentéricas de resistência (AMR) e pressão arterial (PA) aumentada. Estes achados, no entanto, não são aplicáveis à DRPAD, uma vez que as células endoteliais de pacientes com DRPAD não exibem inativação completa de Pkd1 e este modelo não permite investigar o papel da deficiência de Pkd1 em células musculares lisas de AMRs nem manifesta o fenótipo cístico. Era crucial, portanto, conduzir esta investigação em cenários de deficiência de Pkd1 aplicáveis à DRPAD humana. Nesse contexto, analisamos o fenótipo vascular em AMRs do camundongo Pkd1+/- (HT), não cístico, normotenso e que reproduz o background genético celular dos pacientes com DRPAD1, e do camundongo Pkd1flox/flox:Nestincre (CI), um modelo cístico, hipertenso, que reproduz o fenótipo da doença e cujo padrão em mosaico de inativação de Pkd1 permite a avaliação potencial do mecanismo de dois eventos no nível vascular. A concentração sérica de ureia (Us) não diferiu entre camundongos HT e Pkd1+/+ (SV) na idade de 8-12 sem, mas apresentou uma leve elevação nos animais HT com 55-60 sem. Não observamos diferenças nas curvas concentração-resposta (CCR) à ACh, ao nitroprussiato de sódio (NPS) e à noradrenalina (NOR) entre AMRs de camundongos HT e SV em ambas idades. Também não observamos alterações no curso da PA sistólica de 15 a 55-60 sem entre animais HT e SV, assim como em parâmetros estruturais e mecânicos avaliados por miógrafo de pressão na idade de 55-60 sem. Análises ultrassonográficas não identificaram cistos renais em animais HT com 35 e 45 sem. Os animais CI de 8-12 sem apresentaram índice de massa de rim direito e Us maiores que seus controles não císticos (Pkd1flox/flox, NC). Camundongos CI apresentaram prejuízo de relaxamento em resposta à ACh na idade de 8-12 sem, mas não de 3-4 sem. Embora o relaxamento-dependente de endotélio tenha sido mais comprometido em camundongos CI que NC na idade de 8-12 sem, a CCR à ACh nestes animais NC também foi afetada. A CCR ao NPS não diferiu entre camundongos CI nas duas idades, assim como a CCR à NOR, avaliada apenas em 8-12 sem. Por fim, avaliamos o perfil de expressão de genes envolvidos em biologia vascular em AMRs de camundongos CI e NC em ambas as idades. Nossos achados revelaram maior expressão de Sod1, Sod2, Cat, Nos2, Nos3, Vegfa e Kdr em camundongos NC de 3-4 sem que de 8-12 sem, como também menor expressão de Sod1, Sod2 e Cat em animais CI comparados a NC na idade de 3-4 sem. Nossos dados revelaram que a inativação em mosaico de Pkd1 leva ao comprometimento do relaxamento dependente do endotélio em AMRs, um achado não identificado na haploinsuficiência de Pkd1. Esses resultados sugerem que um mecanismo genético de dois eventos seja provavelmente determinante para o desenvolvimento de tal fenótipo. Nossos achados também sugerem que o relaxamento dependente do endotélio prejudicado associado à DRPAD seja causado principalmente pela deficiência de PKD1 a longo prazo, embora a HA crônica também possa desempenhar um papel nessa disfunção. Por fim, nossos resultados sugerem que a defesa antioxidante local prejudicada nos vasos de resistência possa contribuir para o fenótipo vascular defeituoso na DRPAD, bem como para a HA.