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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.5.2018.tde-05122018-115750
Documento
Autor
Nombre completo
Clarissa Campo Dall'Orto
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2018
Director
Tribunal
Maria, Durvanei Augusto (Presidente)
Costa Junior, José de Ribamar
Costa, Ricardo Alves da
Gomes, Ligia Ferreira
Mangione, José Armando
Título en portugués
Avaliação das interações das células endoteliais e das células musculares lisas arteriais com os inibidores do mammalian target of rapamycin (mTOR) na presença de soro rico em plaquetas
Palabras clave en portugués
Ciclo celular
Doença das coronárias
Intervenção coronária percutânea
Proliferação celular
Reestenose
Sirolimo
Stents farmacológicos
Resumen en portugués
INTRODUÇÃO: O sucesso a longo prazo da intervenção coronária percutânea, inicialmente realizada apenas com balão, era limitado pelo recolhimento elástico da artéria e pela hiperplasia neointimal. Com o advento dos stents convencionais (BMS) houve melhora nesse cenário e diminuição da reestenose, que é resultante de uma complexa cadeia de eventos iniciada após a injúria causada na parede vascular pela insuflação de balões e da aposição das hastes do stent. A proliferação excessiva de células musculares lisas (VSMC) tem papel fundamental na formação da neoíntima no contexto da reestenose intra-stent com a consequente redução da luz arterial. Com o advento dos stents farmacológicos (DES) houve diminuição importante da hiperplasia neointimal e um dos fármacos que se mostrou efetivo nesse papel é o sirolimo, que atua se ligando à proteína de ligação 12 e o heterodímero resultante se liga à mTOR impedindo sua ativação e causando parada do ciclo celular entre as fases G1 e S, desse modo inibindo a proliferação e migração de VSMC e das células endoteliais (HUVEC). Portanto a intervenção coronária acaba interferindo diretamente no endotélio, interferindo na produção das HUVEC não apenas no aspecto quantitativo, mas também na função das mesmas, e a qualidade funcional do endotélio é tão fundamental quanto à sua presença. Após o implante dos DES, principalmente os de primeira geração, ocorre disfunção endotelial cujo principal marcador é a perda da capacidade do relaxamento do vaso. Há correlação também entre cobertura das hastes incompleta e ocorrência de trombose dos stents. Consequentemente há espaço para o aprimoramento dos DES, para que se tornem dispositivos com eficácia já alcançada na prevenção da reestenose porém com um perfil de segurança maior. O presente trabalho tem como objetivo avaliar as alterações causadas pelos DES nas HUVEC e nas VSMC em cocultura na presença e na ausência do soro rico em plaquetas. MATERIAIS E MÉTODOS: Utilizamos células HUVEC e VSMC em modelos de monocultura e cocultura, na presença e na ausência de soro rico em plaquetas, tratadas com BMS ou DES. Realizamos a determinação da IC50 do inibidor da mTOR, avaliação da citotoxicidade pelo método colorimétrico do MTT, determinação da formação de peróxidos lipídicos, avaliação das fases do ciclo celular e da expressão de marcadores de controle de proliferação e inflamação. RESULTADOS: Na avaliação da citotoxicidade pelo método colorimétrico do MTT e determinação da IC50 as VSMC foram menos sensíveis ao sirolimo que as HUVEC (IC50 em 24/48 horas 14,85/10,47uM e 9,48/22,24 uM, respectivamente para HUVEC e VSMC). As plaquetas e fatores solúveis potencializam o estresse oxidativo gerado pela presença dos stents possivelmente por ampliar o ambiente inflamatório. Houve parada do ciclo celular na fase G0/G1 causada pelos DES somente com adição das plaquetas ao meio de cultura. Nos modelos de cultura celular sem as plaquetas a parada do ciclo celular foi em G2/M. Não houveaumento das células na fase DNA fragmentado (sub-G0) evidenciando que não houve indução de morte celular. CONCLUSÃO: As VSMC foram menos sensíveis ao sirolimo que as HUVEC. Nos modelos de cocultura com adição das plaquetas os DES eluídores de sirolimo causaram parada do ciclo celular na fase G0/G1 sem indução de morte celular, sugerindo que o sirolimo exerce seus efeitos anti-inflamatórios nessas populações celulares e consequentemente reduz a hiperplasia neointimal por um mecanismo citostático
Título en inglés
Evaluation of the interactions of endothelial cells and arterial smooth muscle cells with mammalian target of rapamycin (mTOR) inhibitors in the presence of platelet rich serum
Palabras clave en inglés
Cell cycle
Cell proliferation
Coronary disease
Drug-eluting stents
Percutaneous coronary intervention
Restenosis
Sirolimus
Resumen en inglés
INTRODUCTION: The long-term success of percutaneous coronary intervention, initially performed only with a balloon, was limited by the elastic recoil of the artery and by neointimal hyperplasia. There was improvement in this scenario with the advent of bare metal stents (BMS), because they decrease in restenosis, that resulting from a complex network of events initiated after the injury caused in the vascular wall by insufflation of balloons and apposition of the stent struts. Excessive proliferation of smooth muscle cells (VSMC) plays a key role in neointimal hyperplasia in the context of intrastent restenosis with consequent reduction of arterial lumen. With the advent of drug-eluting stents (DES) there was a significant decrease in neointimal hyperplasia and one of the drugs that proved effective in this role is sirolimus, which acts by binding to the binding protein 12 and the resulting heterodimer binds to mTOR preventing its activation and causing cell cycle arrest between G1 and S phases and thereby inhibiting the proliferation and migration of VSMC and also inhibiting endothelial cells (HUVEC). Therefore, coronary intervention interferes directly in the endothelium, interfering in the production of endothelial cells, not only in the quantitative aspect, but also in their function, and the functional quality of the endothelium is as fundamental as its presence. After the implantation of DES, especially those of the first generation, endothelial dysfunction occurs, whose main marker is the loss of the capacity of the vessel relaxation. There is also correlation between incomplete stem coverage and stent thrombosis. Consequently, it is possible to improve of the DES, so that they become devices with already achieved effectiveness in the prevention of restenosis but with a greater safety profile. The present study aims to evaluate the changes caused by DES in human HUVEC and VSMC in co-culture in the presence and absence of platelet-rich serum. MATERIALS AND METHODS: We used HUVEC and VSMC in monoculture and co-culture models in the presence and absence of platelet rich serum treated with BMS or DES. We performed the determination of IC50 for mTOR inhibitor, cytotoxicity evaluation by the colorimetric method of MTT, determination of lipid peroxide formation, cell cycle and expression of necrosis and inflammation markers. RESULTS: In the assessment of cytotoxicity by the MTT colorimetric method and determination of the IC50, VSMC were less sensitive to sirolimus than HUVEC (IC50 in 24/48 hours 14.85 uM/10.47uM and 9.48 uM/ 22.24 uM, respectively for HUVEC and VSMC). Platelets potentiate the oxidative stress generated by the presence of stents, possibly by increasing the inflammatory environment. Drug-eluting stents arrested VSMC and HUVEC in the G0/G1 phase of the cell cycle only with the addition of platelets to the culture medium. In cell culture models without platelets the cell cycle arrest was in G2/M. There was no increase of the cells in the fragmented DNA phase (sub-G0) evidencing that there was no induction of apoptosis. CONCLUSION: Human aorta smooth muscle cells of the were less sensitive to sirolimus than HUVEC. In coculture models with platelet addition, DES with sirolimus caused cell cycle arrest in the G0/G1 phase without induction of apoptosis, suggesting that sirolimus exerts its antiinflammatory effects in these cellular populations and consequently reduces neointimal hyperplasia via a cytostatic mechanism
 
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Fecha de Publicación
2018-12-10
 
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