Matriz de Me taloproteinase

As MMPs são en zimas (endopeptid ases) dependentes de zinco que são en contradas em vários tipos de organ ism os e, que têm a capacidade de degrada r a Matriz Extrace lula r ( ME) (CHEN et al. 2013) e prote ínas conectiva s teciduais (SIASOS et al. 2 012 ). Um dos papéis das MMPs que têm sido descritos é frente à remodelação cardio vascu lar (RAFFETTO; KHALIL 2008). MMP s são secretadas por célula s inflamatórias que indu zem a produção de MMPs como, po r

exemplo, TNF-α (SIASOS et al. 2012; DOLLERY; McEWAN; HENNEY 1995).

MMPs são classificadas numericamente (HOOPER, 199 4) e desde o descobrim ento das MMPs sã o documentados 22 tipos desta substância em hu manos (YABLUCHANSKIY et al. 2 013). Até o presente momento as MMPs que tê m tido maior rele vância para o estudo das doença s ca rdio va scu lares são as MMP -2, MMP-8, MMP -9 (RAFFETTO; KHAL IL 2008; KRAMER; MILTING 2011). In icialmente as metaloproteina ses eram nominadas d e acordo com a e specificidade de seus substratos em cinco gru p os: cola genases, gelatinases, estromelisina, matrilisina e por tipo de membrana. Posteriormente, com a descoberta de tipos e xcedente s, as MMPs foram nominadas de acordo com numeração e specífica (YABL UCHANSKIY et al. 2013). MMP -2 e MMP-9 são também conhecid as como Gelatinases A e B respectivamente, d evido a sua função que pe rmite a degradação das gela tinas, além de outros tecidos ( SBARDELLA et a l. 20 12 ).

A ME é uma estrutura comple xa re sponsá vel pelo su porte celula r (e strutura e re vestimento) e é composta p or biom olécula s que incluem co lá geno, laminina, fib rone ctina, fibrilina e p roteo glicanos (SIASOS et al. 201 2). A de gradação d a ME desempenha um papel de vita l impo rtância e m vá rios p rocessos fisioló gico s como, por e xemplo, desenvo lvimento d e órgãos e cicat riza ção de feridas e, patoló gico s

envo lve a quebra d a rede formada po r colá geno (YABL UCHANSKIY et al. 2013). Ne ste processo, as MMPs que atuam realiza ndo a quebra de colágeno são MMP -1, MMP-2, MMP -8, MMP-9 e MMP-14. (RAFFETTO; KHAL IL 2008).

Após a ativação d as MMPs, esta s abrem caminho em locais específico s para a quebra do esqueleto e xtrace lu lar ou , para modificação das molécula s bio logica mente ativas re sid entes na ME. Nas artérias a de gradação da matriz do e sque leto é mediada pela ativação de MMPs para facilita r a migração e in va sã o de células endoteliais (CHEN et al. 2013) .

MMPs podem prom ove r a in va são de macrófagos ( JOHNSON et al. 2006a, 20 06b) e assim aumentar a inflamação da placa (NEW BY, 2007). O processo inflamatório en volvendo a atividade de MMPs é essencia l para a remodelação va scu lar, implicando na

reorgan ização da matriz e xtra celular da pa rede va scula r e

particula rmente na mediação de progressão e ruptu ra das placas ateroscleró tica s (GALIS, KHATRI 2002) . Cé lulas inflamatória s como os macrófagos, e neutrófilos são as principa is font es de MMPs, (NEW BY, 2007).

Entretanto, uma va riedade de pesquisas re ve la qu e a atividade proteo lítica das MMPs controla uma série d e molécula s ativas como os fatores de crescimento (VISSE; NAGASE 2003; ). Evidências su gere m que a s MMPs d esempenham um papel crítico na formação e remodelação va scu lar atra vés da de gradação da membrana e das prote ínas da ME e pela modificação dos fatores de crescimento an gio gênicos e cito cinas .

A inflamação vascular é um p rocesso comple xo que in clui múltiplo s tipos de célula s e fatores bioló gicos, o qua l é iniciado por dano tecidual. A coordenação de citocinas e qu imiocinas re gula a proliferaçã o, adesão e migra ção ce lula res no s lo cais inflamados.

(CHARO; RANSOHOF 2006; CHARO; TAUBMAN 2004). Em doenças relacionadas à an giogêne se e remode lação vascula r, a inflamação é identificada como não balanceada, exace rbada e crônica . A angio gêne se sustenta a inflamação pela pro visão de demandas metabólicas da s células inflamatória s, enquanto que, a inflamação promove a an gio gênese via libe ração de várias c itocinas e quim iocina s que impactam o comportamento das célu las vascula res (COSTA; INACIO; SOARES 2007).

Com respeito aos e feitos do stress o xidativo na remodela ção va scula r, abo rda gens antio xidantes são usadas para redu zir a re gulação positiva de MMPs e ate nuam o efeito da remodelação tecidual du rante a doença vascu lar. (CASTRO e t al. 20 11; KANEKO et al., 2011 ).

3.2.1.1 MMP -2

A MMP -2 desempenha um papel significativo na

angio gêne se norm al e também com relação à angio gên ese tumoral e

no desen volvime nto de le sõe s ateroscle róticas neo íntimas

(BURBRIDGE et al. 2002; ITOH e t al. 2002; KUZUYA; KANDA; SASAKI 2003)

MMP -2 é essen cialmente exp resso em todos os tecidos humanos e principalmente por fib roblastos, célu las endoteliais e

ativados em condições inflamatórias ( XU et al., 2004b). (CHEN et al. 2013). A atividade de MMP -2 é e stritamente regu lada p or Inib idore s

Endógenos de Metaloprote inases ou TIMPs5: em particular, TIMP -2,

TIMP-3 and TIMP -4. (CHEN et al. 2013) . Vasiliadis et al. (2013) apresentaram e vid encias de que o exe rcício indu z o aumento de VEGF e MMP -2. Particula rmente, gelatinases A e B, MMP -2 e MMP -9 desempenham um papel imp ortante na resposta angiogênica, bem como em modelos animais deficie ntes destas substâncias (CHO; REIDY 2002 ).

Vasiliadis et al. (2013) in vestigaram a secreçã o de biomolécula s angiogênicas em repo uso e em resposta ao exercício em sujeito s pa raplégicos. Os auto re s analisa ram as concentrações plasmática s de Fator de Cre scimento Endotelia l, cu ja sigla em in glês

é representada po r VEGF -A1 6 5, seus receptores sVEGFr -1 e sVEGFr -

2, MMP-2 e Endo statina na situação d e repouso, imediatamente após exe rcício, 1,5 e 3 horas após e xe rcício. Oito su jeito s com lesão torácica (sete h omens, lesões e ntre T6 -T12, AIS A) foram comparados com oito suje itos não deficientes no gru po controle. O exe rcício consistiu em u m protocolo de esforço de 30 minutos no

ergômetro de membros superiore s a 60% do VO2 m á x. O principal

resultado do estud o foi que o e xercício moderado é cap az de indu zir o aumento da secreção das biomoléculas analisadas. No entanto não foi observada influ en cia da LME na secre ção destas substâncias, o que pode ser in dicativo de que sujeito s pa raplé gicos possuem comportamento se melhante a suje ito s não deficientes com relação à indução das substancias que pro vocam remodelação cardio va scu lar em função do exercíc io.

Algumas limitaçõe s são obse rvadas no estudo de Vasiliadis et al. (2013 ). Embo ra tenham sido inclusos apenas su jeitos com lesão

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completa, não está cla ro se o n íve l d e lesão é um fator que in terfere no comportamento das variá ve is analisadas. O tamanho redu zido da amostra e sua heterogene idade, alé m da ausência de informações sobre o níve l de atividade física do grupo dificultam a compreensão dos resu ltados.

3.2.1.2 MMP -8

Uma das mais intrigantes metalop rote inases, MMP -8 também

conhecida como colagena ses -2 ou colagenase neutrófila

(SBARDELLA et al. 2012) , por muito tempo acreditou -se que e ra exp ressa somente nos pre cursores de neutrófilos durante a maturação mieló id e . Entretanto, to rnou -se e vidente que a MMP -8 pode ser exp ressa em uma ampla variedade de células (por e xemplo: neutrófilos em fase de maturação, neutrófilos periféricos, macrófagos, célula s plasmática s, célu las T, células epiteliais brôn quicas, cé lula s epiteliais o rais, fibrob lastos, miofibroblasto s de c ólon, célula s musculare s lisas, condrócitos, p rincipalmente dura nte diferentes condições inflamatórias ) (CHEN et a l. 2013) . MMP-8 é uma potente enzima cola geno litica que é en vo lvida na pato gêne se de várias

condições inflam atória s (CHEN et al. 2013) e doenças

Estudos relatam a umentos das concentrações p lasmáticas de MMP -9 em pacientes co m processo s inflamatórios, em p rocesso de cicatrização de feridas e em paciente s com doenças ca rdio vascu la res como, por e xemplo , hipe rtensão, ateroscle rose e infarto do miocá rdio (YABLUCHANSKIY et al. 2013). MMP-9 é secretada principa lmente por neutrófilos, macrófagos e fibroblastos (YABLUCHANSKIY et al. 2013). Em human os a MMP -9 degrada a ME com subseqüente ativação de subst âncias an gio gênicas como , por e xe mplo, fator de crescimento va scular endotelial. (BEKES et al. 2011 ).

A inib ição de MMP -9 é realizada p elo TIMP -1 atra vé s da ligação do TIMP à forma zimogên ica (ativa ) da enzima. (GOLDBERG et al. 1992). É sabido que o TI MP-1 se liga à MMP -9 e assim inibe sua forma ativa. (RODERFEL D et a l. 2007). Uma outra forma de

inib ição da MMP -9 é atra vés da secreção de macroglo bulina α2 que

pre vê a inib ição sistêmica da MMP -9. (YABL UCHANSKY e t al. 2013). Ateroscle rose é d efinida clini camente como o acúmulo de go rdura e cole sterol na parede arterial que pro gride pa ra a formação de placas e re strição do flu xo san guíneo (YABLUCHANSKIY et a l. 2013). O aumento nos níve is p lasm áticos de MMP -9 é altamente correlacionado com mortalidade em ind ivíduos com aterosclero se (BLANKENBERG et al. 2003). Os níve is sé ricos d e MMP -9 são correlacionados co m proteína C reativa, IL -6 e fibrinogê nio e servem como marcador de risco pa ra infarto do miocá rdio. (FERRONI et al. 2003; HOU et al. 2 013).

Quadro 1. Re sumo da ação das Me taloproteinase s* F o n t e Aç ã o I n i b i d o r M M P - 2 N e u t r ó f i l o s , m a c r ó f a g o s e f i b r o b l a s t o s , c é l u l a s e n d o t e l i a i s , c é l u l a s m u s c u l a r e s l i s a s v a s c u l a r e s , l i n f ó c i t o s A g e s o b r e a l g u n s s u b s t r a t o s i n c l u i n d o c i t o c i n a s e f a t o r e s d e c r e s c i m e n t o t e c i d u a i s . A f o r m a a t i v a d a d e s t a M M P é a s s o c i a d a à s d o e n ç a s c a r d i o v a s c u l a r e s e a u t o - i m u n e s . T I M P - 2 : o d e s e q u i l í b r i o e n t r e a s c o n c e n t r a ç õ e s d e T I M P - 2 e M M P - 2 , e xp r e s s o p e l a r a z ã o e n t r e e s t e s d o i s b i o m a r c a d o r e s é u m i n d i c a t i v o d e f a t o r d e r i s c o . M M P - 8 E n v o l v i d o n o p r o c e s s o d e r e m o d e l a ç ã o d e n t r o d a p l a c a a t e r o s c l e r ó t i c a . A s s o c i a d o c o m a t e r o s c l e r o s e d e a r t é r i a s c a r ó t i d a s e c o r o n á r i a s e , a u m e n t o d e r i s c o c a r d i o v a s c u l a r . A s s o c i a d o c o m a t e r o s c l e r o s e d e c a r ó t i d a e m s u j e i t o s c o m a L ME . T I M P - 1 : o d e s e q u i l í b r i o e n t r e a s c o n c e n t r a ç õ e s d e T I M P - 1 e M M P - 8 , e xp r e s s o p e l a r a z ã o e n t r e e s t e s d o i s b i o m a r c a d o r e s é u m i n d i c a t i v o d e f a t o r d e r i s c o . M M P - 9 D e g r a d a a m a t r i z e x t r a c e l u l a r e p r o m o v e a a t i v a ç ã o d e f a t o r e s a n g i o g ê n i c o s c o m o F a t o r d e C r e s c i m e n t o E n d o t e l i a l e F a t o r d e C r e s c i m e n t o d e F i b r o b l a s t o s . E m p r o c e s s o s p a t o l ó g i c o s : a M M P - 9 a t i v a d a f a v o r e c e a m i g r a ç ã o d e c é l u l a s m u s c u l a r e s l i s a s v a s c u l a r e s c a u s a n d o a c ú m u l o d e s t a s n a p a r e d e a r t e r i a l q u e l e v a à h i p e r t r o f i a d e s t a c a m a d a e c o n s e q ü e n t e e n r i j e c i m e n t o d a p a r e d e a r t e r i a l , o c a s i o n a n d o a h i p e r t e n s ã o a r t e r i a l ; e m a t e r o s c l e r o s e a M M P - 9 f a v o r e c e a m i g r a ç ã o d e m o n ó c i t o s e c é l u l a s m u s c u l a r e s l i s a s q u e a t u a m n a f o r m a ç ã o d e p l a c a s . P o s t e r i o r m e n t e a M M P - 9 a t u a t a m b é m n a r u p t u r a d e s t a s p l a c a s . E m i n f a r t o d o m i o c á r d i o a M M P - 9 e s t á e n v o l v i d a n a r e m o d e l a ç ã o d e v e n t r í c u l o e s q u e r d o . ( Y A B L U C H A N S K I Y e t a l . 2 0 1 3 ) T I M P - 1 : o d e s e q u i l í b r i o e n t r e a s c o n c e n t r a ç õ e s d e T I M P - 1 e M M P - 9 , e xp r e s s o p e l a r a z ã o e n t r e e s t e s d o i s b i o m a r c a d o r e s é u m i n d i c a t i v o d e f a t o r d e r i s c o . * Em h u m a n o s e x is t e m 2 2 t i p o s d e M M Ps d e s c r i t a s . A q u i s ã o r e s u m id a s em d e t a l h e s , a p e n a s , a s M M Ps a n a l is a d a s n e s t e e s t u d o .

F o n t e : M M P - 9 - Ya b l u c h a n s k yi e t a l . ( 2 0 1 3 ) . M M P - 8 – Paim et al. (2013). Newb y ( 2 0 0 6 ) s o b r e a f o n t e d a s M M Ps .