Influência do NF-kappaB de cardiomiócitos sobre a morfologia e função cardíaca no contexto do remodelamento induzido pelo hormônio tiroidiano
| Ano de defesa: | 2024 |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42134/tde-17042025-105333/ |
Resumo: | No tecido cardíaco, a sinalização mediada pelo hormônio tireoidiano T3 pode desencadear hipertrofia cardíaca, frequentemente associada à preservação ou melhora da função cardíaca. No entanto, quando a exposição ao T3 é intensa ou prolongada, a capacidade adaptativa dos cardiomiócitos é superada, levando a alterações estruturais prejudiciais. Neste cenário, ocorre ativação de fibroblastos e deposição de fibrose, resultando em rigidez e diminuição da função cardíaca, condição que pode progredir à insuficiência cardíaca. Por isso, compreender os mecanismos que levam à descompensação da hipertrofia cardíaca é crucial para desenvolver abordagens terapêuticas eficazes. Pesquisas anteriores indicaram que o fator de transcrição NF-kappaB dos cardiomiócitos está implicado na hipertrofia induzida pelo T3. Além disso, considerando que os cardiomiócitos (CM) e fibroblastos cardíacos (FC) mantêm uma comunicação intercelular (crosstalk) e podem modular respostas celulares em várias condições, este estudo investigou o papel do NF-kappaB dos cardiomiócitos, tanto nas alterações morfofuncionais da hipertrofia induzida por T3 quanto no crosstalk com fibroblastos. Para isso, foram utilizadas abordagens experimentais in vivo e in vitro. Nas abordagens in vivo, foi revelado que a inativação do NF-kappaB nos cardiomiócitos (modelo de animais 3M) proporcionou uma proteção contra a hipertrofia cardíaca induzida por altas doses de T3 administradas de forma crônica. Além disso, embora não tenha havido alteração significativa na deposição de fibrose, a ausência da atividade do NF-kappaB aumentou a expressão de genes associados à ativação de fibroblastos e acelerou a deterioração da função cardíaca nos animais 3M tratados com T3, indicando que essa proteína desempenha um papel essencial na manutenção da função cardíaca durante a hipertrofia. Em experimentos de cultura celular condicionada, enquanto o tratamento de FC com T3 induziu um perfil gênico pró-fibrótico, ativando-os e aumentando a produção de matriz extracelular, os cardiomiócitos tratados com T3 foram capazes de induzir um perfil gênico anti-fibrótico nos fibroblastos através do meio condicionado, sugerindo que o crosstalk entre essas células no microambiente cardíaco desempenha um papel fundamental na manutenção da estrutura cardíaca na hipertrofia cardíaca. Curiosamente, diferente do observado in vivo, o NF-kappaB não parece estar envolvido nessa interação entre cardiomiócitos e fibroblastos. Assim, este estudo conclui que o NF-kappaB dos cardiomiócitos é fundamental para a preservação da morfologia e função cardíaca na hipertrofia induzida por T3, e que a ausência do NF-kappaB nessas células promove a ativação de fibroblastos de forma indireta dentro do microambiente cardíaco. Além disso, é provável que o perfil anti-fibrótico frequentemente associado ao efeito direto do hormônio tiroidiano, pode, na verdade, ser mediado pela influência moduladora dos cardiomiócitos sobre os fibroblastos cardíacos. Estes achados ampliam a compreensão sobre o papel do NF-kappaB e do crosstalk celular na regulação das alterações morfofuncionais cardíaca. |
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Influência do NF-kappaB de cardiomiócitos sobre a morfologia e função cardíaca no contexto do remodelamento induzido pelo hormônio tiroidianoInfluence of cardiomyocyte NF-kappaB on cardiac morphology and function in the context of thyroid hormone-induced remodelingCardiac hypertrophyCardiomiócitoCardiomyocyteCrosstalkCrosstalkHipertrofia cardíacaNF-B.NF-Hormônio tiroidianoNF-kappaBThyroid hormoneNo tecido cardíaco, a sinalização mediada pelo hormônio tireoidiano T3 pode desencadear hipertrofia cardíaca, frequentemente associada à preservação ou melhora da função cardíaca. No entanto, quando a exposição ao T3 é intensa ou prolongada, a capacidade adaptativa dos cardiomiócitos é superada, levando a alterações estruturais prejudiciais. Neste cenário, ocorre ativação de fibroblastos e deposição de fibrose, resultando em rigidez e diminuição da função cardíaca, condição que pode progredir à insuficiência cardíaca. Por isso, compreender os mecanismos que levam à descompensação da hipertrofia cardíaca é crucial para desenvolver abordagens terapêuticas eficazes. Pesquisas anteriores indicaram que o fator de transcrição NF-kappaB dos cardiomiócitos está implicado na hipertrofia induzida pelo T3. Além disso, considerando que os cardiomiócitos (CM) e fibroblastos cardíacos (FC) mantêm uma comunicação intercelular (crosstalk) e podem modular respostas celulares em várias condições, este estudo investigou o papel do NF-kappaB dos cardiomiócitos, tanto nas alterações morfofuncionais da hipertrofia induzida por T3 quanto no crosstalk com fibroblastos. Para isso, foram utilizadas abordagens experimentais in vivo e in vitro. Nas abordagens in vivo, foi revelado que a inativação do NF-kappaB nos cardiomiócitos (modelo de animais 3M) proporcionou uma proteção contra a hipertrofia cardíaca induzida por altas doses de T3 administradas de forma crônica. Além disso, embora não tenha havido alteração significativa na deposição de fibrose, a ausência da atividade do NF-kappaB aumentou a expressão de genes associados à ativação de fibroblastos e acelerou a deterioração da função cardíaca nos animais 3M tratados com T3, indicando que essa proteína desempenha um papel essencial na manutenção da função cardíaca durante a hipertrofia. Em experimentos de cultura celular condicionada, enquanto o tratamento de FC com T3 induziu um perfil gênico pró-fibrótico, ativando-os e aumentando a produção de matriz extracelular, os cardiomiócitos tratados com T3 foram capazes de induzir um perfil gênico anti-fibrótico nos fibroblastos através do meio condicionado, sugerindo que o crosstalk entre essas células no microambiente cardíaco desempenha um papel fundamental na manutenção da estrutura cardíaca na hipertrofia cardíaca. Curiosamente, diferente do observado in vivo, o NF-kappaB não parece estar envolvido nessa interação entre cardiomiócitos e fibroblastos. Assim, este estudo conclui que o NF-kappaB dos cardiomiócitos é fundamental para a preservação da morfologia e função cardíaca na hipertrofia induzida por T3, e que a ausência do NF-kappaB nessas células promove a ativação de fibroblastos de forma indireta dentro do microambiente cardíaco. Além disso, é provável que o perfil anti-fibrótico frequentemente associado ao efeito direto do hormônio tiroidiano, pode, na verdade, ser mediado pela influência moduladora dos cardiomiócitos sobre os fibroblastos cardíacos. Estes achados ampliam a compreensão sobre o papel do NF-kappaB e do crosstalk celular na regulação das alterações morfofuncionais cardíaca.In cardiac tissue, signaling mediated by the thyroid hormone T3 can trigger cardiac hypertrophy, often associated with the preservation or improvement of cardiac function. However, when T3 exposure is intense or prolonged, the adaptive capacity of cardiomyocytes is exceeded, leading to detrimental structural changes. In this case, fibroblast activation leads to an increase in fibrosis deposition, resulting in tissue stiffness and impaired cardiac function, a condition that may progress to heart failure. Therefore, understanding the mechanisms leading to the decompensation of cardiac hypertrophy is crucial for developing effective therapeutic approaches. Previous research has indicated that the transcription factor NF-kappaB in cardiomyocytes is involved in T3-induced hypertrophy. Moreover, given that cardiomyocytes (CM) and cardiac fibroblasts (CF) maintain intercellular communication (crosstalk) and can modulate cellular responses under various conditions, this study investigated the role of cardiomyocyte NF-kappaB both in the morphofunctional changes of T3-induced hypertrophy and in the cardiomyocyte crosstalk with fibroblasts. For that, in vivo and in vitro experimental approaches were designed. The results revealed that inactivation of NF-kappaB in cardiomyocytes (3M animal model) conferred protection against cardiac hypertrophy induced by high doses of chronically administered T3. Furthermore, although there was no significant alteration in fibrosis deposition, the absence of NF-kappaB activity increased the expression of fibroblast activation related genes and accelerated cardiac function deterioration in 3M animals treated with T3, indicating that this protein plays an essential role in maintaining cardiac function during hypertrophy. Using conditioned culture experiments, whilst treatment of CF with T3 induced a profibrotic gene profile, activating them and increasing extracellular matrix production, T3- treated cardiomyocytes were able to induce an anti-fibrotic gene profile in fibroblasts through conditioned medium, suggesting that the crosstalk between these cells within the cardiac microenvironment plays a fundamental role in maintaining cardiac structure during cardiac hypertrophy. Interestingly, unlike in vivo observations, NF-kappaB does not appear to be involved in this interaction between cardiomyocytes and fibroblasts. Thus, this study concludes that cardiomyocytes NF-kappaB is fundamental to preserving cardiac morphology and function in T3-induced hypertrophy, and that the absence of NF-kappaB in these cells indirectly promoted fibroblast activation within the cardiac microenvironment. Furthermore, the anti-fibrotic profile frequently associated with the direct effect of thyroid hormone may, in fact, be mediated by the modulatory influence of cardiomyocytes on cardiac fibroblasts. These findings enhance understanding of the role of NF-kappaB and cellular crosstalk in the regulation of cardiac morphofunctional changes.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPChaves, Maria Luiza de Morais Barreto deSougey, Wenddy Wyllie Damascena2024-11-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42134/tde-17042025-105333/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-04-23T19:18:02Zoai:teses.usp.br:tde-17042025-105333Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-04-23T19:18:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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No tecido cardíaco, a sinalização mediada pelo hormônio tireoidiano T3 pode desencadear hipertrofia cardíaca, frequentemente associada à preservação ou melhora da função cardíaca. No entanto, quando a exposição ao T3 é intensa ou prolongada, a capacidade adaptativa dos cardiomiócitos é superada, levando a alterações estruturais prejudiciais. Neste cenário, ocorre ativação de fibroblastos e deposição de fibrose, resultando em rigidez e diminuição da função cardíaca, condição que pode progredir à insuficiência cardíaca. Por isso, compreender os mecanismos que levam à descompensação da hipertrofia cardíaca é crucial para desenvolver abordagens terapêuticas eficazes. Pesquisas anteriores indicaram que o fator de transcrição NF-kappaB dos cardiomiócitos está implicado na hipertrofia induzida pelo T3. Além disso, considerando que os cardiomiócitos (CM) e fibroblastos cardíacos (FC) mantêm uma comunicação intercelular (crosstalk) e podem modular respostas celulares em várias condições, este estudo investigou o papel do NF-kappaB dos cardiomiócitos, tanto nas alterações morfofuncionais da hipertrofia induzida por T3 quanto no crosstalk com fibroblastos. Para isso, foram utilizadas abordagens experimentais in vivo e in vitro. Nas abordagens in vivo, foi revelado que a inativação do NF-kappaB nos cardiomiócitos (modelo de animais 3M) proporcionou uma proteção contra a hipertrofia cardíaca induzida por altas doses de T3 administradas de forma crônica. Além disso, embora não tenha havido alteração significativa na deposição de fibrose, a ausência da atividade do NF-kappaB aumentou a expressão de genes associados à ativação de fibroblastos e acelerou a deterioração da função cardíaca nos animais 3M tratados com T3, indicando que essa proteína desempenha um papel essencial na manutenção da função cardíaca durante a hipertrofia. Em experimentos de cultura celular condicionada, enquanto o tratamento de FC com T3 induziu um perfil gênico pró-fibrótico, ativando-os e aumentando a produção de matriz extracelular, os cardiomiócitos tratados com T3 foram capazes de induzir um perfil gênico anti-fibrótico nos fibroblastos através do meio condicionado, sugerindo que o crosstalk entre essas células no microambiente cardíaco desempenha um papel fundamental na manutenção da estrutura cardíaca na hipertrofia cardíaca. Curiosamente, diferente do observado in vivo, o NF-kappaB não parece estar envolvido nessa interação entre cardiomiócitos e fibroblastos. Assim, este estudo conclui que o NF-kappaB dos cardiomiócitos é fundamental para a preservação da morfologia e função cardíaca na hipertrofia induzida por T3, e que a ausência do NF-kappaB nessas células promove a ativação de fibroblastos de forma indireta dentro do microambiente cardíaco. Além disso, é provável que o perfil anti-fibrótico frequentemente associado ao efeito direto do hormônio tiroidiano, pode, na verdade, ser mediado pela influência moduladora dos cardiomiócitos sobre os fibroblastos cardíacos. Estes achados ampliam a compreensão sobre o papel do NF-kappaB e do crosstalk celular na regulação das alterações morfofuncionais cardíaca. |
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