Pesquisa revela como excesso de açúcar no sangue l…

Estudo realizado em Centro de Pesquisa em Processos Redox em Biomedicina (Redoxoma) ajuda a entender como o excesso de açúcar no sangue (hiperglicemia) – uma das manifestações do diabetes – pode causar trombose. As descobertas, divulgado nó Jornal de Trombose e Hemostasiapode orientar o desenvolvimento de estratégias para prevenir disfunções cardiovasculares em indivíduos diabéticos.

“A principal causa de morte na população brasileira e em vários outros países da América Latina são os eventos isquêmicos, como infarto e acidente vascular cerebral. [AVC]em que a trombose arterial é o evento causal precipitante. Essas doenças cardiovasculares podem surgir devido a uma série de fatores de risco, como hiperglicemia, dislipidemia e hipertensão. Entre estas, a hiperglicemia parece estar associada de forma muito significativa às doenças cardiovasculares”, afirma. Renato Simões Gasparprimeiro autor do artigo.

A investigação foi conduzida com apoiar da FAPESP durante o pós-doutorado de Gaspar, sob orientação de Francisco Laurindoprofessor da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FM-USP) e membro do Redoxoma – Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP sediado no Instituto de Química (IQ-USP). Atualmente, Gaspar é professor da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

Segundo explicam os autores, condições de hiperglicemia prolongada, como a cetoacidose diabética, estão associadas a um risco aumentado de trombose porque causam disfunção endotelial (alterações no tecido que reveste internamente os vasos sanguíneos), promovendo a adesão plaquetária e a formação de coágulos sanguíneos. . (trombos).

Os pesquisadores mostraram que, na hiperglicemia, a proteína dissulfeto isomerase A1 endotelial peri/epicelular (pecPDI) regula a interação entre as plaquetas e o endotélio por meio de proteínas relacionadas à adesão e alterações na biofísica da membrana endotelial.

“Mostramos uma via de PDI na célula endotelial que medeia a trombose no diabetes em condições de hiperglicemia, envolvendo um mecanismo molecular específico, que foi identificado”, comenta Laurindo.

A PDI é uma enzima do retículo endoplasmático que tem a clássica função de catalisar a inserção de ligações dissulfeto em proteínas nascentes, para que elas se dobrem no formato correto, ou seja, para que a cadeia de aminoácidos se dobre e assuma a estrutura tridimensional que torna a molécula funcional. Também é encontrado no ambiente extracelular, como piscina secretado ou ligado à superfície celular, pecPDI, em vários tipos de células, incluindo plaquetas e células endoteliais. Estudos demonstraram que o pecPDI regula a trombose em diversos modelos.

Modificações bioquímicas e biofísicas

Para investigar a relação entre as plaquetas e o endotélio na hiperglicemia, os pesquisadores criaram um modelo com células endoteliais da veia umbilical humana cultivadas em diferentes concentrações de glicose. Produziram assim células normoglicêmicas, com níveis normais de glicose, e células hiperglicêmicas, com excesso de glicose. A contribuição da proteína dissulfeto isomerase A1 (PDI) foi avaliada usando PDI de células inteiras ou inibidores de pecPDI.

Inicialmente, as células foram incubadas com plaquetas coletadas de pessoas saudáveis. Nas células hiperglicêmicas, as plaquetas aderiram quase três vezes mais do que nas células normoglicêmicas. Como a inibição da PDI anulou este efeito, os investigadores concluíram que o processo é regulado pela pecPDI do endotélio.

Para entender melhor o resultado, eles investigaram processos biofísicos, como a remodelação do citoesqueleto das células endoteliais, e constataram que as células hiperglicêmicas apresentavam fibras de filamentos de actina mais bem estruturadas do que as células não hiperglicêmicas. Os cientistas também mediram a produção de peróxido de hidrogênio (um composto oxidante), porque as espécies reativas de oxigênio medeiam a reorganização do citoesqueleto e a adesão celular. Neste caso, as células hiperglicêmicas geraram duas vezes mais peróxido de hidrogênio do que as células normoglicêmicas.

O próximo passo foi investigar se a reorganização do citoesqueleto afetava a rigidez das membranas celulares, pois as plaquetas tendem a aderir às superfícies mais rígidas. Usando microscopia de força atômica, eles provaram que as células hiperglicêmicas eram mais rígidas que as células normoglicêmicas.

As imagens obtidas por microscopia também mostraram a formação de processos celulares, com vesículas extracelulares que pareciam se separar dos processos. Essa observação levou os pesquisadores a investigar o conjunto de proteínas secretadas pelas células, o secretoma, para saber se elas estavam liberando proteínas que pudessem aumentar a adesão plaquetária. “A ideia desse experimento era detectar proteínas que seriam expressas ou presentes exclusivamente em células hiperglicêmicas, e não em controles ou tratadas com inibidores de PDI”, explica Gaspar.

No secretoma, encontraram 947 proteínas, das quais selecionaram oito com papel na adesão celular. Eles então diminuíram a expressão gênica de três dessas proteínas usando a ferramenta de interferência de RNA e chegaram a duas proteínas, SLC3A2 e LAMC1, como moduladoras da adesão plaquetária. SLC3A2 é uma proteína ligada à membrana e LAMC1 é a subunidade gama da laminina, um componente chave da matriz extracelular.

A conclusão foi que a exposição à hiperglicemia induziu a secreção de proteínas específicas relacionadas à adesão e que a inibição de PDI e pecPDI impediu que as células endoteliais secretassem essas proteínas.

O artigo A proteína dissulfeto isomerase A1 endotelial aumenta a rigidez da membrana e a interação plaqueta-endotélio na hiperglicemia via SLC3A2 e LAMC1 pode ser lido em: www.jthjournal.org/article/S1538-7836(24)00445-8/abstract.