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Controle de qualidade de proteína na insuficiência cardíaca: papel das diferentes isoformas de proteína quinase c

Processo: 09/18546-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de dezembro de 2010 - 30 de novembro de 2012
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
Pesquisador responsável:Patricia Chakur Brum
Beneficiário:Patricia Chakur Brum
Instituição-sede: Escola de Educação Física e Esporte (EEFE). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Assunto(s):Proteína quinase C  Fisiologia cardiovascular  Insuficiência cardíaca 

Resumo

A insuficiência cardíaca (IC) é uma síndrome clínica de mau prognóstico caracterizada por disfunção cardíaca associada à intolerância aos esforços, retenção de fluído e redução da longevidade. Além dos mecanismos fisiopatológicos da IC já amplamente conhecidos como distúrbios hemodinâmicos e neuro-humorais associados à síndrome, recentemente, tem sido dado destaque a alterações no controle de qualidade de proteína (CQP) no tecido cardíaco. O controle de qualidade de proteína é conhecido como o processo de monitoramento e proteção da célula ao acúmulo de proteínas mal-enoveladas, cujo acúmulo é tóxico ao tecido cardíaco e culmina em deterioração da função cardíaca. As bases moleculares do CQP cardíaco, recentemente demonstradas, apontam para a necessidade de vias celulares de degradação protéica intactas para o bom funcionamento da bomba cardíaca com a finalidade de evitar o acúmulo de proteínas mal-enoveladas no tecido cardíaco. De fato, mutações em componentes do CQP cardíaco resultam em acúmulo de proteínas mal-enoveladas e levam à disfunção cardíaca tanto em modelos animais quanto em humanos. Responsável por degradar cerca de 90% das proteínas celulares, o sistema ubiquitina-proteassoma (SUP) é o principal agente regulador do CQP. Nesse sentido, nossos dados preliminares mostram que na IC resultante do infarto do miocárdio em ratos, há prejuízo da atividade do SUP cardíaco acompanhado pelo acúmulo de proteínas oxidadas e mal-enoveladas. Cabe também ressaltar que esse acúmulo de proteínas oxidadas está associado à disfunção cardíaca. Além disso, constatamos que durante o estabelecimento da IC ocorre um aumento exacerbado da atividade da proteína quinase C (PKC) isoforma bII no coração. Considerando que a subunidade proteassomal catalítica 20S apresenta seqüências consenso passíveis de fosforilação pela família da PKC, composta por 12 diferentes isoformas que exercem importante papel no controle da função cardíaca na IC, investigaremos possíveis interações inter-moleculares entre diferentes isoformas de PKC e o proteassoma, bem como suas conseqüências para o CQP cardíaco. De fato, resultados preliminares desse estudo demonstram que dentre as diferentes isoformas de PKCs ativadas na progressão da IC, somente a PKCbII é capaz de fosforilar o complexo proteassomal 20S in vitro, resultando em diminuição da sua atividade em 50%.No presente projeto de pesquisa utilizaremos inicialmente um modelo de infarto do miocárdio em ratos para melhor caracterizar o CQP cardíaco ao longo do estabelecimento da IC. Em paralelo, analisaremos o perfil de expressão protéica e ativação das diferentes isoformas de PKC na IC. Subsequentemente, confirmaremos as interações intermoleculares (PKC-complexo proteassomal 20S) observadas em ensaio in vitro utilizando cultura de cardiomiócitos de ratos neonatos isolados. Para isso, utilizaremos siRNA e peptídeos inibidores específicos de cada isoforma de PKC. Após a confirmação da modulação do CQP pelas PKCs, avaliaremos os efeitos da inibição sustentada da interação proteína-proteina (PKC -complexo proteassomal 20S) no CQP, função cardíaca e sobrevida em modelo animal de IC. A inibição sustentada será realizada por meio da utilização de peptídeos inibidores específicos para cada isoforma de PKC. Acreditamos que a disfunção no CQP na IC é decorrente de alterações pós-traducionais proteassomal mediadas, em partes, pela ativação de diferentes isoformas de PKCs. Para esse projeto, colaboraremos com a Profa. Dra. Daria Mochly-Rosen da Universidade de Stanford, CA-USA, especialista em PKCs e contaremos com o apoio do Prof. Ulrik Wisloff da Universidade de Ciências e Tecnologia, Trondheim, Noruega, e do Prof. Dr. Carlos Eduardo Negrão (EEFEUSP / InCor, FMUSP). Uma compreensão mais detalhada do CQP cardíaco na IC, bem como sua regulação por interações intermoleculares será de grande valia para o futuro emprego de terapias celulares que atuem em mecanismos-chave envolvidos na fisiopatologia da IC. (AU)