Avaliação da transcitose através da barreira hematoencefálica em hipertensos sedentários e treinados: efeitos do Mfsd2a

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Pérego, Sany Martins
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42137/tde-24072025-174122/
Resumo: Após a comprovação de que a hipertensão crônica cursava com aumento da permeabilidade da barreira hematoencefálica (BHE) em áreas de controle autonômico (BIANCARDI et al, 2014), nosso grupo demonstrou ser a mesma acompanhada de disfunção autonômica, e que ambas eram revertidas pelo treinamento aeróbio (BUTTLER et al, 2017). Em trabalho posterior observamos que tanto o maior extravasamento da BHE na hipertensão, quanto sua correção pelo treinamento eram acompanhadas respectivamente por aumento e redução da expressão de caveolina-1 (um dos principais componentes das vesículas de transporte transcelular), sugerindo o envolvimento da transcitose nas alterações funcionais da BHE (FRAGAS et al, 2021). Ben-Zvi et al, (2014) e Nguyen et al, (2014) observaram em animais knockout para o Mfsd2a (major facilitator superfamily domain 2a, um transportador do DHA, o ácido graxo essencial para o desenvolvimento do cérebro) extenso extravasamento da BHE e sugeriram que o Mfsd2a poderia regular a transcitose. Frente a estas observações e nossos dados anteriores, é nossa hipótese de trabalho que o aumento da permeabilidade da BHE na hipertensão crônica e sua correção após treinamento sejam devidos a alterações na expressão de Mfsd2a. Foram, portanto, nossos objetivos investigar o papel desempenhado pelo Mfsd2a na modulação da transcitose em hipertensos crônicos com disfunção da BHE, assim como sua participação na normalização da permeabilidade da BHE após treinamento aeróbio. Para tanto, ratos Wistar e SHR foram submetidos ao treinamento aeróbio (T) ou mantidos sedentários (S) por 4 semanas. Após registro dos parâmetros hemodinâmicos e autonômicos os grupos experimentais foram submetidos à análise da permeabilidade da BHE no núcleo paraventricular do hipotálamo (PVN) e à quantificação da expressão gênica e proteica do Mfsd2a e caveolina-1 no PVN. SHR-S vs. Wistar-S apresentaram aumentos significativos de PAM e FC basais acompanhadas de elevada atividade simpática periférica, reduzida atividade parassimpática cardíaca e intensa modulação hormonal, as quais determinaram grande aumento da variabilidade da PA sistólica e redução da variabilidade da FC e do ganho do barorreflexo espontâneo. Houve no PVN dos SHR-S intenso aumento da permeabilidade da BHE no PVN, acompanhado de elevada expressão gênica de Mfsd2a simultaneamente à reduzida expressão gênica de caveolina-1. De forma oposta, a expressão proteica de Mfsd2a encontrava-se reduzida e a de caveolin-1 aumentada em áreas autonômicas (núcleos ventromedial e dorsal cap) do PVN dos SHR-S quando comparados aos Wistar-S. O treinamento determinou nos SHR redução da FC basal, inalteração da PAM, redução da atividade simpática periférica e da modulação hormonal, normalização da atividade parassimpática cardíaca, acompanhadas de queda significativa da variabilidade da PAS, mas apenas de ligeiro aumento da variabilidade da FC, sem alteração do barorreflexo espontâneo que continuava deprimido. Nos SHR-T estes efeitos ocorreram simultaneamente à normalização da permeabilidade da BHE, ao aumento da expressão proteica de Mfsd2a e à redução da densidade de caveolina-1 nas áreas autonômicas do PVN. Nos ratos controles o treinamento não determinou nenhuma alteração significativa apesar do similar ganho de desempenho na esteira. A menor densidade de Mfsd2a e a elevada permeabilidade da BHE nos hipertensos, assim como a maior disponibilidade deste transportador associada à correção da elevada permeabilidade da barreira após treinamento sugerem que o Mfsd2a ao transportar DHA para a célula endotelial altera a disponibilidade de caveolina-1 (uma proteína essencial para a formação das cavéolas) na membrana plasmática modificando para mais ou para menos a transcitose. Indicam ainda que o treinamento aeróbio é uma conduta eficaz para restaurar nos hipertensos crônicos a expressão do Mfsd2a na célula endotelial dos capilares encefálicos, corrigindo a deficiência funcional da BHE e disfunção autonômica a ela associada.
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spelling Avaliação da transcitose através da barreira hematoencefálica em hipertensos sedentários e treinados: efeitos do Mfsd2aAssessment of transcytosis across the blood-brain barrier in sedentary and trained hypertensives: Effects of Mfsd2aAerobic trainingArterial hypertensionAutonomic control of circulationBarreira hematoencefálicaBlood brain barrierCaveolina-1Controle autonômico da circulaçãoHipertensão arterialMfsd2aMfsd2a Caveolin-1Treinamento aeróbioApós a comprovação de que a hipertensão crônica cursava com aumento da permeabilidade da barreira hematoencefálica (BHE) em áreas de controle autonômico (BIANCARDI et al, 2014), nosso grupo demonstrou ser a mesma acompanhada de disfunção autonômica, e que ambas eram revertidas pelo treinamento aeróbio (BUTTLER et al, 2017). Em trabalho posterior observamos que tanto o maior extravasamento da BHE na hipertensão, quanto sua correção pelo treinamento eram acompanhadas respectivamente por aumento e redução da expressão de caveolina-1 (um dos principais componentes das vesículas de transporte transcelular), sugerindo o envolvimento da transcitose nas alterações funcionais da BHE (FRAGAS et al, 2021). Ben-Zvi et al, (2014) e Nguyen et al, (2014) observaram em animais knockout para o Mfsd2a (major facilitator superfamily domain 2a, um transportador do DHA, o ácido graxo essencial para o desenvolvimento do cérebro) extenso extravasamento da BHE e sugeriram que o Mfsd2a poderia regular a transcitose. Frente a estas observações e nossos dados anteriores, é nossa hipótese de trabalho que o aumento da permeabilidade da BHE na hipertensão crônica e sua correção após treinamento sejam devidos a alterações na expressão de Mfsd2a. Foram, portanto, nossos objetivos investigar o papel desempenhado pelo Mfsd2a na modulação da transcitose em hipertensos crônicos com disfunção da BHE, assim como sua participação na normalização da permeabilidade da BHE após treinamento aeróbio. Para tanto, ratos Wistar e SHR foram submetidos ao treinamento aeróbio (T) ou mantidos sedentários (S) por 4 semanas. Após registro dos parâmetros hemodinâmicos e autonômicos os grupos experimentais foram submetidos à análise da permeabilidade da BHE no núcleo paraventricular do hipotálamo (PVN) e à quantificação da expressão gênica e proteica do Mfsd2a e caveolina-1 no PVN. SHR-S vs. Wistar-S apresentaram aumentos significativos de PAM e FC basais acompanhadas de elevada atividade simpática periférica, reduzida atividade parassimpática cardíaca e intensa modulação hormonal, as quais determinaram grande aumento da variabilidade da PA sistólica e redução da variabilidade da FC e do ganho do barorreflexo espontâneo. Houve no PVN dos SHR-S intenso aumento da permeabilidade da BHE no PVN, acompanhado de elevada expressão gênica de Mfsd2a simultaneamente à reduzida expressão gênica de caveolina-1. De forma oposta, a expressão proteica de Mfsd2a encontrava-se reduzida e a de caveolin-1 aumentada em áreas autonômicas (núcleos ventromedial e dorsal cap) do PVN dos SHR-S quando comparados aos Wistar-S. O treinamento determinou nos SHR redução da FC basal, inalteração da PAM, redução da atividade simpática periférica e da modulação hormonal, normalização da atividade parassimpática cardíaca, acompanhadas de queda significativa da variabilidade da PAS, mas apenas de ligeiro aumento da variabilidade da FC, sem alteração do barorreflexo espontâneo que continuava deprimido. Nos SHR-T estes efeitos ocorreram simultaneamente à normalização da permeabilidade da BHE, ao aumento da expressão proteica de Mfsd2a e à redução da densidade de caveolina-1 nas áreas autonômicas do PVN. Nos ratos controles o treinamento não determinou nenhuma alteração significativa apesar do similar ganho de desempenho na esteira. A menor densidade de Mfsd2a e a elevada permeabilidade da BHE nos hipertensos, assim como a maior disponibilidade deste transportador associada à correção da elevada permeabilidade da barreira após treinamento sugerem que o Mfsd2a ao transportar DHA para a célula endotelial altera a disponibilidade de caveolina-1 (uma proteína essencial para a formação das cavéolas) na membrana plasmática modificando para mais ou para menos a transcitose. Indicam ainda que o treinamento aeróbio é uma conduta eficaz para restaurar nos hipertensos crônicos a expressão do Mfsd2a na célula endotelial dos capilares encefálicos, corrigindo a deficiência funcional da BHE e disfunção autonômica a ela associada.After proving that chronic hypertension was associated with increased permeability of the blood-brain barrier (BBB) in areas of autonomic control (BIANCARDI et al, 2014), our group demonstrated that it was accompanied by autonomic dysfunction, and that both were reversed by aerobic training (BUTTLER et al, 2017). In a later work, we observed that both the greater extravasation of BBB in hypertension and its correction by training were accompanied, respectively, by an increase and decrease in the expression of caveolin-1 (one of the main components of transcellular transport vesicles), suggesting the involvement of transcytosis in functional alterations of the BBB (FRAGAS et al, 2021). Ben-Zvi et al, (2014) and Nguyen et al, (2014) observed in knockout animals for Mfsd2a (major facilitator superfamily domain 2a, a DHA transporter, an essential fatty acid for brain development) an extensive extravasation from the BBB and suggested that Mfsd2a could regulate transcytosis. In view of these observations and our previous data, it is our working hypothesis that the increase in BBB permeability in chronic hypertension and its correction after training are due to alterations in the expression of Mfsd2a. Therefore, our objectives were to investigate the role played by Mfsd2a in the modulation of transcytosis in chronic hypertensive rats with BBB dysfunction, as well as its participation in the normalization of BBB permeability after aerobic training. Wistar and SHR rats were submitted to aerobic training (T) or kept sedentary (S) for 4 weeks. After recording hemodynamic and autonomic parameters, the experimental groups were submitted to analysis of BBB permeability in the paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVN) and quantification of the gene and protein expression of Mfsd2a and caveolin-1 in the PVN. SHR-S vs. Wistar-S showed significant increases in baseline MAP and HR accompanied by high peripheral sympathetic activity, reduced cardiac parasympathetic activity and intense hormonal modulation, which determined a large increase in systolic AP variability and reduction in both HR variability and spontaneous baroreflex gain. There was a marked increase in BBB permeability in the PVN of the SHR-S accompanied by a high gene expression of Mfsd2a simultaneously with a reduced gene expression of caveolin-1. Conversely, the protein expression of Mfsd2a was reduced and that of caveolin-1 was increased in PVN autonomic areas (ventromedial and dorsal cap nuclei) of the SHR-S when compared to Wistar-S. Training determined in the SHR a reduction in baseline HR, unchanged MAP, important reduction in peripheral sympathetic activity, normalization of cardiac parasympathetic activity, accompanied by a significant decrease in systolic AP variability, but only a slight increase in HR variability, without alteration of the spontaneous baroreflex sensitivity that remained depressed. In SHR-T, these effects occurred simultaneously with the normalization of BBB permeability, increased Mfsd2a and reduced caveolin-1 protein expression within PVN autonomic areas. In control rats, training did not determine any significant changes despite similar performance gain on the treadmill. The lower density of Mfsd2a and the high permeability of BBB in hypertensive rats, as well as the greater availability of this transporter associated with the correction of the high permeability of the barrier after training, suggest that Mfsd2a by transporting DHA into the endothelial cell, alters the availability of caveolin-1 (a protein essential for the formation of caveolae) in the plasma membrane, causing up or down changes in the transcytosis. Data also indicate that aerobic training is an effective approach to restore the expression of Mfsd2a in brain capillaries endothelial cells of chronic hypertensive rats, correcting both the functional BBB deficiency and associated autonomic dysfunction.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMichelini, Lisete CompagnoPérego, Sany Martins2022-06-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42137/tde-24072025-174122/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-28T16:00:02Zoai:teses.usp.br:tde-24072025-174122Biblioteca 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:27212025-07-28T16:00:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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