O músculo liso vascular RhoA neutraliza a formação de aneurisma da aorta abdominal modulando a atividade MAP4K4

Biologia das Comunicações volume 5, Número do artigo: 1071 (2022) Cite este artigo

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Ainda não foi determinado se uma pequena GTPase RhoA desempenha um papel na patologia do aneurisma da aorta abdominal (AAA). Mostramos aqui que a expressão de RhoA é reduzida em lesões de AAA humano, em comparação com áreas normais. Além disso, a incidência de formação de AAA é aumentada em camundongos nocaute condicional (cKO) específicos para células musculares lisas vasculares (VSMC). A contratilidade dos anéis aórticos e VSMCs de camundongos RhoA cKO é reduzida, e a expressão de genes relacionados à contratilidade VSMC é atenuada pela perda de RhoA. A depleção de RhoA ativa a sinalização da proteína quinase ativada por mitógeno (MAP), incluindo MAP4K4, na aorta e VSMCs. A inibição da atividade de MAP4K4 por DMX-5804 diminui a formação de AAA. Set, uma proteína de ligação ao RhoA ativo, funciona como um ativador de MAP4K4 sequestrando PP2A, um inibidor de MAP4K4, na ausência de RhoA. Em conclusão, RhoA neutraliza a formação de AAA através da inibição de MAP4K4 em cooperação com Set.

O aneurisma da aorta abdominal (AAA) causa ruptura da aorta e morte súbita, sendo, portanto, uma doença vascular potencialmente fatal1. O AAA é formado por diversos fatores, como alteração na geração de força das células musculares lisas vasculares (CMLV), degradação e fragmentação de fibras elásticas, perda de CMLV mediais e inflamação2,3. A contratilidade prejudicada de VSMCs pode ser um importante fator promotor de AAA. VSMCs de pacientes com AAA recentemente demonstraram ter contração máxima prejudicada, em comparação com VSMCs de controle não patológico4. Para responder ao estresse mecânico, VSMCs expressam altos níveis de proteínas contráteis, como α-actina de músculo liso (α-SMA ou ACTA2) e cadeia pesada de miosina de músculo liso 11 (MYH11), e essas células são essenciais para a estabilização da parede aórtica . Além disso, as proteínas contráteis e suas moléculas relacionadas contribuem para a distribuição de força na aorta, regulando as propriedades mecânicas por meio da ligação com a matriz extracelular (MEC)5. Em contraste, a geração de força VSMC reduzida aumenta a atividade das metaloproteinases de matriz (MMPs) e a secreção de citocinas/quimiocinas inflamatórias6,7,8. Para prevenir a formação de AAA, é importante manter VSMCs saudáveis. No entanto, como a capacidade contrátil do VSMC é regulada não está completamente claro.

RhoA é uma GTPase abundantemente expressa em VSMCs9,10. A atividade de RhoA é regulada por seu ciclo entre a forma ativa ligada ao GTP e a forma inativa ligada ao GDP11. Para ativar RhoA, os fatores de troca de nucleotídeos de guanina induzem a liberação de GDP de RhoA, resultando na captura de GTP do citosol. RhoA ativado então transduz sinais para efetores downstream12. Para a inativação de RhoA, as proteínas ativadoras de GTPase (GAPs) estimulam fortemente a atividade de hidrólise intrínseca de RhoA para hidrolisar GTP em GDP. RhoA tem múltiplas funções na regulação de VSMCs e contribui para o suporte morfológico e manutenção da estrutura aórtica13. Rho-associated coiled-coil contendo quinase (ROCK), uma molécula a jusante de RhoA, medeia a maioria das funções de RhoA, incluindo dinâmica de actina, contração celular e motilidade celular14. Disfunções de RhoA/ROCK têm sido associadas à patogênese da arteriosclerose, lesão isquêmica, hipertensão pulmonar e insuficiência cardíaca, levando ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares15. O papel da RhoA na vasculatura através da ROCK tem sido vigorosamente investigado. No entanto, como o próprio RhoA em VSMCs regula a homeostase da aorta permanece obscuro.

Com base no histórico descrito acima, examinamos os níveis de expressão de RhoA nas áreas normal e AAA de pacientes com AAA e descobrimos que o nível foi significativamente reduzido na camada média da área AAA. Para explorar ainda mais a função de RhoA em VSMCs aórticos, camundongos nocaute condicional RhoA específicos de VSMC (cKO) foram gerados pelo sistema Cre/loxP. A estimulação farmacológica induziu altamente a formação de AAA em camundongos RhoA cKO, em comparação com camundongos controle. A perda de RhoA em VSMCs diminuiu significativamente a contratilidade dos anéis aórticos e VSMCs e a expressão de genes relacionados à contratilidade, e aumentou a resposta inflamatória e a lesão endotelial, levando aos fenótipos proteolíticos e inflamatórios de VSMC. Demonstramos que a inibição da proteína quinase quinase quinase 4 (MAP4K4) ativada por mitogênio por RhoA em VSMCs foi importante para a prevenção da formação de AAA. Nossa análise proteômica ajudou ainda mais a esclarecer o mecanismo molecular subjacente pelo qual RhoA regulava negativamente MAP4K4.