A denervação renal reduz a rigidez cardíaca mediada pelo inflamassoma em um novo modelo murino de ICFEp com múltiplos fatores de agressão
Em camundongos idosos, hipertensos e alimentados com dieta rica em gordura, a desnervação renal e o bloqueio de P2X7 ou NLRP3 atenuaram a disfunção diastólica, a fibrose e a intolerância ao exercício.
Resumo
A insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada (ICFEp, ou HFpEF na sigla em inglês) é cada vez mais comum e conta com poucos tratamentos. Pesquisadores desenvolveram um modelo em camundongos que combina idade avançada (18 meses), dieta rica em gordura e hipertensão induzida por L-NAME durante 5 semanas. Esses animais apresentaram fração de ejeção preservada, mas corações rígidos, com disfunção diastólica, cardiomiócitos aumentados, fibrose, baixa capacidade de exercício, inflamação e maior nível de ATP no miocárdio, com ativação da sinalização do inflamassoma P2X7-NLRP3. A denervação renal cirúrgica reduziu a norepinefrina, atenuou essa via, diminuiu a fibrose e o estresse oxidativo e melhorou a função diastólica e a capacidade de exercício. Fármacos que bloqueiam o P2X7 (A438079) ou o NLRP3 (MCC950) produziram benefícios semelhantes. Experimentos com células mostraram que o ATP desencadeou a produção de ROS mitocondriais e a ativação do inflamassoma em cardiomiócitos, efeitos parcialmente revertidos pelo silenciamento ou pelo bloqueio do P2X7. Os resultados são pré-clínicos e foram obtidos apenas em camundongos machos, mas apontam o eixo simpático-ATP-P2X7-NLRP3 como um possível alvo terapêutico.
Resumo Detalhado
A insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada (ICFEp) responde por mais da metade das hospitalizações por insuficiência cardíaca e deve se tornar predominante com o envelhecimento das populações, mas os medicamentos que funcionam na insuficiência cardíaca com fração de ejeção reduzida em grande parte fracassaram nesse cenário. Um obstáculo é que a ICFEp surge de vários problemas sobrepostos, incluindo envelhecimento, estresse metabólico, hipertensão, inflamação e hiperatividade do sistema nervoso simpático, e modelos animais simples reproduzem apenas alguns deles.
Os autores construíram um modelo murino de "3 golpes": camundongos machos C57BL/6J de 18 meses que receberam dieta rica em gordura mais L-NAME (um inibidor da óxido nítrico sintase) por 5 semanas. Eles o compararam com controles jovens, camundongos idosos alimentados com dieta padrão e camundongos jovens de 2 golpes (dieta mais L-NAME). Em seguida, testaram três intervenções, cada uma em 24 camundongos (n=6 por grupo): denervação renal bilateral (remoção cirúrgica dos nervos mais fenol), o antagonista de P2X7 A438079 e o inibidor de NLRP3 MCC950, os dois últimos administrados por bomba osmótica durante 2 semanas. As avaliações incluíram ecocardiografia, pressão arterial por manguito de cauda, teste de exaustão em esteira, histologia, microscopia eletrônica, RNA-seq e proteômica, marcadores de estresse oxidativo e ELISAs de citocinas. Os experimentos mecanísticos usaram células H9c2 e cardiomiócitos neonatais de rato estimulados com ATP a 5 mM, com silenciamento ou antagonismo de P2X7.
Tanto os camundongos de 2 golpes quanto os de 3 golpes ganharam peso e desenvolveram glicemia e pressão arterial mais altas. Mantiveram a fração de ejeção normal, mas apresentaram razões E/e′ elevadas (disfunção diastólica) e paredes posteriores mais espessas. O texto completo que recebemos foi truncado após os primeiros resultados de caracterização do modelo, de modo que os resultados das intervenções a seguir foram extraídos do resumo. Os camundongos de 3 golpes também apresentaram hipertrofia dos cardiomiócitos, fibrose intersticial, menor capacidade de exercício, citocinas inflamatórias elevadas, aumento do ATP miocárdico, ativação da sinalização P2X7/NLRP3, estresse oxidativo e piroptose. A denervação renal reduziu a norepinefrina sistêmica e miocárdica, suprimiu a ativação do inflamassoma, diminuiu a fibrose e o tamanho das células, melhorou a E/e′ e a capacidade de exercício, e reduziu o estresse oxidativo e a lesão miocárdica. A438079 e MCC950 melhoraram, cada um, a função diastólica e a capacidade de exercício e reduziram a fibrose e a hipertrofia. Nos cardiomiócitos, o ATP aumentou as ROS mitocondriais, a ativação do inflamassoma, a liberação de citocinas e a lesão celular, efeitos parcialmente revertidos pelo silenciamento ou bloqueio de P2X7.
Em conjunto, os dados sugerem que a hiperatividade simpática pode impulsionar um ciclo inflamatório cardíaco ATP-P2X7-NLRP3 que contribui para a ICFEp, e que interrompê-lo no nível do nervo, do receptor ou do inflamassoma pode melhorar a função diastólica em camundongos. Isso pode ajudar a identificar pacientes com alto tônus simpático como candidatos à denervação renal ou a terapias direcionadas ao inflamassoma.
As ressalvas são substanciais. Foram usados apenas camundongos machos, os tamanhos dos grupos eram pequenos (n=6) e o modelo é uma aproximação da ICFEp humana. A reversão dos efeitos nas células foi apenas parcial, e os experimentos celulares usaram uma dose alta de ATP, de 5 mM. A denervação renal foi realizada no início da indução da doença, portanto testa a prevenção, e não o tratamento da ICFEp já estabelecida. A eficácia em humanos continua sem ser testada.
Principais Descobertas
- A 3-hit mouse model (aged, high-fat diet, L-NAME) reproduced HFpEF: preserved EF, raised E/e′, hypertrophy, fibrosis and poor exercise capacity.
- Affected hearts showed higher ATP, P2X7/NLRP3 activation, oxidative stress, pyroptosis and inflammatory cytokines.
- Renal denervation lowered norepinephrine, suppressed inflammasome signaling, and improved diastolic function, fibrosis and exercise capacity.
- Pharmacologic P2X7 (A438079) or NLRP3 (MCC950) inhibition similarly improved diastolic function and reduced remodeling.
- In cardiomyocytes, ATP raised mitochondrial ROS and inflammasome activity, partly reversed by P2X7 knockdown or antagonism.
Metodologia
Estudo pré-clínico em camundongos machos C57BL/6J de 18 meses de idade, alimentados com dieta rica em gordura associada a L-NAME por 5 semanas e comparados com controles jovens, idosos e de duplo desafio ("2-hit") (n=6/grupo). As intervenções foram denervação renal versus procedimento simulado (sham), A438079 ou MCC950, com ecocardiografia, histologia, teste em esteira, análises ômicas e ensaios bioquímicos realizados de forma cega, além de experimentos in vitro com ATP em células H9c2 e cardiomiócitos neonatais de rato.
Limitações do Estudo
Foram estudados apenas camundongos machos, em grupos pequenos (n=6), e um modelo que apenas se aproxima da HFpEF humana; além disso, a desnervação foi realizada no momento da indução da doença, e não na doença já estabelecida. Os experimentos celulares usaram ATP em dose alta, com resgate apenas parcial, e o texto disponível para nós estava truncado, de modo que os resultados da intervenção se baseiam no resumo.
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