Factores transcripcionales Smad2/3 y vía RhoA/ROCK en la hipertensión arterial experimental por sobrecarga de volumen

Abstract

La hipertensión arterial es uno de los factores de riesgo cardiovascular más importante en todo el mundo industrializado. En las últimas décadas, la vía de señalización RhoA/ROCK ha mostrado tener un rol clave en la hipertensión arterial al ser responsable de la sensibilización del calcio en células musculares lisas y estimular diversos procesos celulares, entre los que se incluye al crecimiento, diferenciación, proliferación y migración celular entre otros. En este trabajo se planteó como hipótesis que “La vía RhoA/ROCK está sobreactivada en ratas hipertensas, generando una mayor fosforilación de las proteínas Smad2/3 en tejido de aorta, ventrículo izquierdo y riñón, resultado que se ve revertido por la administración de candesartán y/o fasudil”. Los objetivos de este estudio fueron: a) Investigar los efectos antihipertensivos de fasudil y/o candesartan el modelo de hipertensión arterial experimental por sobrecarga de volumen independiente de renina y b) estudiar si fasudil y/o candesartan modifican las formas totales y fosforiladas de Smad2/3 en aorta, ventrículo izquierdo y riñón de ratas hipertensas y controles. Para responder a estos objetivos, ratas Sprague Dawley se uninefrectomizaron y trataron con DOCA (100 mg/kg/semana) más dieta hipersódica (NaCl 1%; KCl 0,4%) por 6 semanas para generar hipertensión arterial por sobrecarga de volumen. Fasudil (50 mg/kg/día) y candesartán (10 mg/kg/día) se administraron por gavage desde la tercera semana de hipertensión. Al término del tratamiento, se determinó presión sistólica y peso corporal. Los animales se sacrificaron, extrayéndose la aorta toraco-abdominal, corazón y riñón. Estos tejidos se pesaron y se almacenaron a -80°C hasta su procesamiento. La fracción soluble de extractos tisulares se utilizaron para separar las proteínas por electroforesis en geles de poliacrilamina-SDS y detectar las formas fosforiladas y totales de Smad2/3 por Western blot. Los resultados mostraron que las ratas experimentaron un aumento del 42% en la presión arterial sistólica debido a la administración de DOCA-sal: 164 vs 118 mmHg. El peso disminuyó significativamente en las ratas Doca-sal mientras que las masas cardiaca y pulmonar relativa aumentaron significativamente (p<0,01). Fasudil y candesartán redujeron la presión arterial significativamente (fasudil: 111 mmHg, candesartán: 125 mmHg). Sin embargo, no se observó sinergia al asociar fasudil con candesartán. Solo candesartán pero no fasudil atenuaron el efecto de la hipertensión arterial sobre el peso corporal y las masas cardiaca y pulmonar relativas. Por otro lado, los niveles de las formas fosforiladas de Smad2/3 no cambiaron por acción de la administración DOCA/sal ni tampoco por efectos de fasudil o candesartán ni ambos lograron disminuir la fosforilación de Smad2/3 en aorta, ventrículo izquierdo y riñón. Los niveles de relativos de las formas totales de Smad2/3 tampoco se modificaron en estos grupos y tejidos, excepto en riñón (p<0,05). Se concluye de este trabajo de tesis que fasudil y candesartán redujeron el aumento de la presión arterial inducida por la administración de DOCA/sal, pero su asociación no logró un efecto sinérgico. Candesartán pero no fasudil atenuó la hipertrofia cardiaca inducida por la sobrecarga de presión. Los factores transcripcionales Smad2/3 no se activan en este modelo de hipertensión experimental ni tampoco por acción de fasudil o candesartán en los tejidos blancos estudiados

The arterial hypertension is one the most important cardiovascular risk factor in the industrialized world. In the last decades, the RhoA/ROCK signaling pathway has a key role in the arterial hypertension. This pathway is responsible for calcium sensitization in smooth muscle cells but it also regulate cell growth, differentiation, proliferation and migration in these cells. We hypothesized here that “The RhoA/ROCK pathway is upregulated in hypertensive rats, promoting and activation of Smad2/3 transcription factor in aorta, left ventricle and kidney, effect that is prevented by fasudil and/or candesartan”. The specific aims were: a) To investigate the effect of fasudil and/or candesartan on systolic blood pressure and cardiac hypertrophy in an experimental renin-independent hypertension model. b) To study if fasudil and/or candesartan modify total and phosphorylated Smad2/3 levels in aorta, left ventricle and kidney in hypertensive and control rats. To this end, Sprague Dawley rats were uninephrectomized and treated with DOCA (100 mg/kg/week) and NaCl 1%; KCl 0.4% for 6 weeks to develop hypertension induced by volume overload. Fasudil (50 mg/kg/day) and candesartan (10 mg/kg/day) were administrated by gavage since third week of hypertension. At end of treatment, systolic pressure and body weight were measured. The animals were sacrified, and toraco-abdominal aorta, heart and kidney were obtained, weighted and stored at -80°C until processing. Protein from soluble tissue fraction were resolved polyacrylamide-SDS electrophoresis and total and phosphorylated Smad2/3 levels were determined by Western blot. The results showed that the DOCA-salt administration induced a 42% increase in systolic blood pressure and a significantly decreased in body weight. Relative cardiac and pulmonary mass were significantly increased (p<0,01) in DOCA-salt treated rats. Fasudil and candesartan decreased systolic blood pressure significantly. However any synergistic effect was observed by fasudil-candesartan coadministration. Only candesartan but not fasudil prevented the increase in systolic blood pressure induced by DOCA/salt and in the relative cardiac and pulmonary mass. Both total and phosphorylated Smad2/3 levels did not change by the DOCA-salt administration or by fasudil or candesartan in the studied tissues Total Smad2/3 protein levels did not change by effect of hypertension, fasusil or candesartan , except in kidney (p<0,05). In summary, fasudil and candesartan prevented hypertension induced by DOCAsalt administration butany synergistic effect was observed between both drugs. Candesartan but not fasudil attenuated cardiac hypertrophy induced by volume overloadhypertension. The Smad2/3 transcriptional factors were not activated in the studied tissues using this experimental hypertension model and neither fasudil or candesartan