Tratamento crônico com choque térmico reduz o acúmulo de lípides e marcadores inflamatórios em aorta de camundongos ateroscleróticos, aumentando o fluxo sanguíneo e a sobrevida dos animais

Abstract

A aterosclerose é uma doença cardiovascular (DCV) que afeta 4 em cada 1.000 pessoas, e é caracterizada por lesões arteriais inflamatórias que evoluem com o desenvolvimento da doença. Está envolvida neste processo uma alta produção de citocinas pró-inflamatórias cuja expressão é mediada pela ativação do fator de transcrição nuclear kappa B (NF-B), responsável por desencadear processos de proliferação celular e migração de células musculares lisas nas regiões de lesões arteriais, contribuindo para o agravamento da doença. Estudos de nosso laboratório mostraram que prostaglandinas ciclopentenônicas (CP-PGs), que são anti-inflamatórias, revertem as lesões ateromatosas em modelos animais, num processo que depende da indução de proteínas de choque térmico - HSP (do inglês Heat Shock Protein) por estas CP-PGs. HSPs impedem a desnaturação de proteínas intracelulares e “desligam” o fator nuclear NF-B, que é um dos principais envolvidos na doença inflamatória vascular da aterosclerose. Por isso, decidimos investigar o efeito direto da expressão de HSPs via choque térmico, no processo inflamatório da aterosclerose, pelo método de “hot tub” realizado semanalmente em camundongos machos nocaute para o receptor de LDL (KO-LDLr), em dieta hiperlipídica e hipercolesterolêmica. Para avaliar estes efeitos os animais foram semanalmente (num período de oito semanas) submetidos a um banho térmico elevando a temperatura corporal para 41,5°C por 15 min. Os resultados demonstraram que, na aorta torácica, o choque térmico aumentou a expressão da HSP70 em cerca de 50% o que foi acompanhado de aumento de 100% na expressão do fator de choque térmico – HSF e dramática queda na ativação do fator NF-kB (75%). Em paralelo, o choque térmico reduziu em mais de 50% a deposição de lípides na parede da aorta e na gordura epididimal e a lipoperoxidação em cerca de 40%. As análises com ultrassonografia Doppler demonstraram que o choque térmico melhorou o fluxo sanguíneo, reduziu a espessura da parede aórtica e melhorou a performance cardíaca. O tratamento também melhorou o status glicêmico (redução de glicemia de jejum e aumento de sensibilidade à insulina) além de reduzir significativamente os valores de colesterol total e LDL, aumentando a proporção de HDL. Os mecanismos envolvidos nestes efeitos benéficos do tratamento com choque térmico encontram-se em estudo em nosso laboratório.

Atherosclerosis is a cardiovascular disease (CVD) that affects four in every 1,000 people, and is characterized by inflammatory arterial lesions which evolve with the development of the disease. It is involved in this process a high production of proinflammatory cytokines whose expression is mediated by the activation of nuclear transcription factor kappa B (NF-B), responsible for triggering the processes of cell proliferation and migration of smooth muscle cells into the arterial lesions, thus contributing to the worsening of the disease. Studies of our laboratory have shown that cyclopentenone prostaglandins (CP-PGs), which are anti-inflammatory, revert atherosclerotic lesions in animal models in a process that depends on the induction of heat shock proteins - HSPs by these CP-PGs. HSPs prevent denaturation of intracellular proteins and "turn off" nuclear factor NF-B, which is a major player involved in the inflammatory vascular disease that accompanies atherosclerosis. Therefore, we decided to investigate the effect of the direct expression of HSPs via heat shock, on the inflammatory process of atherosclerosis, by the "hot tub" method performed weekly in male mice knockout for the LDL receptor (LDLr-KO) under a high fat and hypercholesterolemic diet. To assess these effects, the animals were weekly subjected to a thermal bath (for a period of eight weeks) by raising the body temperature to 41.5 ° C for 15 min. The results demonstrated that in the thoracic aorta, the heat shock increased HSP70 expression approximately 50%, which was accompanied by an increase of 100% in the expression of heat shock factor - HSF and a dramatic decrease in the activation of nuclear factor NF-kB (75%). In parallel, heat shock decreased by more than 50% lipid deposition in the aortic wall and in the epididymal fat, and lipid peroxidation by about 40%. Ultrasound with Doppler analysis showed that heat shock improved blood flow, reduced thickness of the aortic wall and improved cardiac performance. The treatment also improved the glycemic status (reduction of fasting blood glucose and increased insulin sensitivity) and significantly lower levels of total and LDL cholesterol and by increasing the rates of HDL. The mechanisms involved in these beneficial effects of treatment with heat shock are under investigation in our laboratory.