José Eduardo Tanus dos Santos.

O tratamento com nitrito oral apresenta tem demonstrado vários efeitos benéficos, tanto clinicamente como em modelos de doença cardiovascular, particularmente na hipertensão arterial. Isto se deve ao fato de que o nitrito ou nitrato inorgânicos podem suplementar a deficiente formação endógena de óxido nítrico (NO). Nosso laboratório tem demonstrado nos últimos 12 anos que parte dos efeitos do nitrito de sódio dependem da manutenção do pH ácido do estômago, pois, quando o nitrito atinge o estômago, ocorre a formação de agentes nitrosantes, aumentando as concentrações sistêmicas e S-nitrosotiois, os quais promovem nitrosação proteica tecidual e respostas farmacológicas favoráveis dependentes do pH gástrico. Todos estes efeitos são muito atenuados pelo tratamento com omeprazol, um inibidor da secreção ácida do estômago muito usado. Neste projeto, pretendemos examinar se os efeitos protetores do nitrito de sódio oral em um modelo de lesão por isquemia-reperfusão miocárdica (simulando eventos associados ao infarto agudo do miocárdio) em ratos são diminuídos pelo tratamento com omeprazol, particularmente porque esta droga poderia atenuar os aumentos das concentrações circulantes de S-nitrosotiois, atenuando a nitrosação proteica cardíaca, particularmente da enzima metaloproteinase-2 da matriz extracelular (MMP-2), que está criticamente envolvida na degradação de proteínas miocárdicas comprometendo a função cardíaca. Este estudo poderá revelar mecanismos importantes para explicar como o uso de omeprazol pode aumentar o risco cardiovascular ao prevenir os efeitos benéficos do nitrato e nitrito da dieta. (AU)

Fatores não genéticos, incluindo exposição a poluentes, explicam 70 das doenças crônicas. A medida cumulativa de influências ambientais e respostas biológicas associadas ao longo da vida, incluindo exposições do ambiente, dieta, comportamento e processos endógenos é definida como expossoma e vem ganhando grande destaque na ciência mundial, tanto em estudos populacionais quanto em modelos experimentais. As abordagens para caracterizar o expossoma incluem monitoramento químico e biológico direcionado, e ômicas não direcionadas (como metabolômica e epigenômica), entre outras. Setores governamentais na União Europeia e Estados Unidos vem financiando projetos de expossoma em larga escala, mas eles se aplicam à população do Hemisfério Norte, que difere substancialmente das populações no Hemisfério Sul. Nesse contexto, a população brasileira surge como modelo único de estudo de uma população miscigenada cultural e socialmente diversa. Com a expertise transdisciplinar de 76 pesquisadores e 21 Instituições Brasileiras, este projeto propõe uma integração inovadora de medidas de multiexposição (expossoma interno e externo) de milhares de produtos químicos (metais, contaminantes emergentes, farmacêuticos, pesticidas, metabólitos, nutrientes, DNA metilado, biomarcadores de estresse oxidativo, e moléculas de resposta bioquímica de outras fontes de exposição (como dieta e estilo de vida) para estudar diferentes desfechos na saúde. A estratégia combina estudos experimentais e de biomonitoramento humano com análises de associação ampla do expossoma. Combinando eixos de forma translacional (estudos em células, animais e epidemiologia humana e desfechos clínicos), impressões digitais moleculares associadas ao expossoma serão reconhecidas, com base em mineração de dados. Como resultados adicionais, um Instituto Brasileiro de Pesquisas em Exposômica será criado, aumentando a competitividade científica do grupo e contribuindo para a formação de recursos humanos de alta qualidade.

Contrariamente ao que se pensava há algumas poucas décadas, vários estudos realizados nos últimos anos demonstraram que os anions nitrato e nitrito não são produtos biologicamente inertes da oxidação do óxido nítrico (NO). Ao contrário, após a ingestão e absorção de nitratos, estes são secretados pelas glândulas salivares e reduzidos a nitritos por bactérias da cavidade oral, sendo então convertidos a NO no estômago. Isto constitui o ciclo entero-salivar dos nitratos e nitritos, alimentando a formação de NO de forma complementar às tradicionais vias enzimáticas (NO sintetases) de produção de NO. Embora diversos efeitos cardiovasculares destes íons tenham sido demonstrados, ainda permanecem pouco explorados os mecanismos envolvidos na bioativação dos mesmos. Estudos recentes de nosso grupo mostraram que o ambiente ácido do estômago tem papel fundamental nos efeitos anti-hipertensivos do nitrito de sódio, embora os mecanismos envolvidos nestes efeitos não estejam claros. Uma possibilidade muito interessante e quase inexplorada é de que a administração oral de nitrito de sódio cause a formação de espécies relacionadas ao NO, particularmente NO+, NO2 e N2O, capazes de gerar nitrosotióis (RSNO), potencialmente levando à nitros(il)ação de outras proteínas (enzimas) e receptores envolvidos na hipertensão arterial, reduzindo assim a pressão arterial. Este projeto visa identificar mecanismos ativados pelo tratamento com nitrito ou nitrato de sódio em modelos animais de hipertensão, bem como cultura de células, oferecendo, portanto, uma perspectiva interdisciplinar e translacional. Além de 4 projetos claramente definidos e interrelacionados, pretendemos iniciar estudos de nitrosoproteomica vascular e cardíaca visando determinar quais proteínas são nitrosiladas após tratamento com nitrito de sódio por via oral. Assim, este projeto pretende contribuir para o conhecimento visando resolver os seguintes problemas específicos: 1) determinar mecanismos envolvidos nos efeitos anti-hipertensivos crônicos do nitrito de sódio em ratos, particularmente determinando o possível papel exercido por nitrosotióis (RSNO); 2) determinar se a formação de RNSO promove nitrosilação e inibição de elementos participantes do sistema renina-angiotensina, afetando sinalização intracelular; 3) determinar se o tratamento com nitrito ou nitrato de sódio reverte a disfunção erétil associada à hipertensão arterial; 4) determinar possíveis efeitos inibitórios do nitrito de sódio sobre a remodelação vascular associada à hipertensão arterial, possivelmente decorrente da inibição da metaloproteinase 2 da matriz extracelular (MMP-2); 5) determinar se o tratamento com nitrito de sódio reverte os danos e a disfunção mitocondrial verificados nos vasos e coração de animais hipertensos; 6) iniciar estudos visando determinar quais proteínas são nitrosiladas após tratamento de animais hipertensos com nitrito de sódio utilizando abordagem nitrosoproteomica e validação subsequente de achados.

A hipertensão é um crescente problema de saúde pública, sendo um dos principais fatores associados ao aumento do risco de doenças cardiovasculares. O modelo experimental de hipertensão 2 rins-1clipe (2R1C) causa significativa ativação do sistema renina-angiotensina, e produz alterações vasculares associadas ao aumento do estresse oxidativo e ativação excessiva das metaloproteinases da matriz extracelular (MMPs). As MMPs podem ser reguladas por vários processos, principalmente pelo estresse oxidativo, e o aumento na ativação destas proteases, promove degradação excessiva dos componentes da matriz extracelular, e desse modo provoca um remodelamento vascular patológico. As estatinas reduzem a produção do colesterol, e assim como sildenafil, que é amplamente utilizado no tratamento da disfunção erétil e é um inibidor de fosfodiesterase (PDE5), possui efeitos benéficos denominados efeitos pleiotrópicos. Dentre estes efeitos inclui-se: a melhoria na função endotelial, redução na pressão arterial, aumento da biodisponibilidade de NO, bem como efeitos antioxidantes. Assim, como a expressão/atividade das MMPs pode ser regulada pelo estresse oxidativo, drogas como a estatina e o sildenafil que ativam a via NO-GMPc e possuem efeitos antioxidantes poderiam reduzir os níveis de MMPs e do estresse oxidativo, além do remodelamento vascular patológico ocorrido durante a hipertensão experimental 2R1C. Adicionalmente, serão avaliados marcadores bioquímicos, moleculares e estruturais dos grupos experimentais.

Doenças hipertensivas gestacionais constituem importante problema clínico da gravidez. Entre elas, temos a pré-eclâmpsia (PE) e a hipertensão gestacional (HG). A pré-eclâmpsia, comumente referida como hipertensão gestacional com proteinúria, é a principal causa de mortalidade e morbidade maternas e perinatais. Sua fisiopatologia envolve deficiente invasão das artérias uterinas por citotrofoblastos, levando a uma diminuição do fluxo sanguíneo para a unidade fetoplacentária. Essa isquemia induz a placenta a liberar fatores na circulação materna que provocam ativação endotelial, alterando subsequentemente a reatividade vascular, de modo a elevar a pressão arterial materna. Uma vez que as enzimas denominadas metaloproteinases da matriz extracelular (MMPs) são fundamentais para os processos de formação e remodelamento dos tecidos, inclusive fetoplacentários, e participam da regulação do tônus vascular, os níveis e/ou funções dessas enzimas proteolíticas podem estar alterados na HG e na PE. De fato, em estudo recente do nosso grupo, encontramos níveis aumentados de MMP-9, mas não MMP-2, na HG. Porém, é possível que polimorfismos localizados no gene da MMP-9 ou da MMP-2 possam influenciar as concentrações destas enzimas e desta forma afetar a susceptibilidade e/ou a gravidade da HG e da PE. Desse modo, o objetivo desse projeto será avaliar os feitos de diferentes polimorfismos (C-1562T e (CA)n) e haplotipos do gene da MMP-9, bem como de um polimorfismo da MMP-2, em mulheres com gestação normal, com HG ou com PE. Serão medidos os níveis plasmáticos de MMP-2 e MMP-9, bem como de seus inibidores endógenos (os inibidores de MMPs ? TIMPs), especificamente de TIMP-1 e TIMP-2 nos 3 grupos de gestantes (n=200 por grupo), os quais serão associados com os respectivos genótipos e haplótipos da MMP-9 ou MMP-2.

Os produtos da oxidação do óxido nítrico (NO), nitritos e nitratos, foram considerados inertes no passado. Entretanto, estudos recentes mostram que o nitrito pode ser convertido novamente a NO, abrindo possibilidades de uso farmacológico em doenças cardiovasculares. Neste projeto, objetivamos testar a hipótese de que o nitrito de sódio, administrado por via oral, possa ter efeitos anti-hipertensivos no modelo de hipertensão 2 rins 1 clipe em ratos. Visando investigar mecanismos envolvidos nos possíveis efeitos do nitrito de sódio, avaliaremos se o tratamento com nitrito de sódio altera as concentrações de marcadores de formação de NO: nitrito, nitrato, nitrosil-hemoglobina (HbNO), bem como os níveis teciduais de cGMP, que resulta da ativação da guanilato-ciclase pelo NO. Como o aumento do stress oxidativo na hipertensão pode reduzir a biodisponibilidade de NO, estudaremos os efeitos do nitrito na atividade da enzima NADPH oxidase e a oxidação da dihidroetidina (DHE), além dos níveis plasmáticos de 8-isoprostanos. Este projeto permitirá melhorar o conhecimento científico que poderá levar à utilização clínica do nitrito no tratamento da hipertensão arterial.

A migrânea é considerada um importante problema de saúde pública. Mesmo sendo uma doença muito prevalente, sua fisiopatologia não é inteiramente conhecida. Estudos recentes indicam a participação de enzimas denominadas MMPs (metaloproteinases da matriz extracelular) nas alterações observadas na migrânea. Nós realizamos um estudo recente em que encontramos aumentos das concentrações de MMP-2 em pacientes com migrânea com aura (MA) e em pacientes com migrânea sem aura (MWA). Também observamos aumento das concentrações de TIMP-1 (tissue inhibitor of MMPs), um inibidor endógeno de MMPs, especialmente da MMP-9, em pacientes do grupo MA. Entretanto, estas enzimas, a MMP-2 e a MMP-9, são codificadas por genes que exibem polimorfismos genéticos que parecem afetar significativamente as concentrações destas enzimas em pacientes, estando associadas com predisposição ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares e outras. Contudo, ainda não se sabe como estes polimorfismos afetam a atividade de MMP-2 e MMP-9 no plasma em várias doenças. Neste projeto, objetivamos estudar de forma integrada, como estes polimorfismos afetam as concentrações de MMP-9 e MMP-2 em pacientes com migrânea. È bem possível que alguns pacientes tenham determinados genótipos ou haplótipos da MMP-9 e MMP-2 associados a concentrações muito superiores de MMP-9 e MMP-2, respectivamente. A avaliação de haplótipos pode fonecer dados mais relevantes relacionados às contribuições genéticas para susceptibilidade às doenças. Desta forma, a deteminação de possíveis interações destes polimorfismos genéticos da MMP-9 (e seus haplótipos) e MMP-2 com a ocorrência de migrânea pode nos fornecer dados clinicamente relevantes sobre quais indivíduos com migrânea estariam mais expostos a risco aumentado de desenvolvimento precoce de doenças cardiovasculares.