Identificação de novas vias de disfunção endotelial associadas à pré-eclâmpsia

Mattioli, Sarah Viana [UNESP]

Identificação de novas vias de disfunção endotelial associadas à pré-eclâmpsia

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Data

2023-02-28

Autores

Mattioli, Sarah Viana

Orientador

Sandrim, Valéria Cristina

Krieger, José Eduardo

Pós-graduação

Biotecnologia - IBB

Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Dissertação de mestrado

Direito de acesso

Acesso restrito

Resumo

Resumo (português)

A pré-eclâmpsia (PE), uma das principais síndromes hipertensivas da gravidez, está associada a elevados níveis de morbidade e mortalidade materna-fetal, e sua causa permanece desconhecida. A disfunção endotelial (DE) materna, está associada a fatores circulantes libertados pela placenta isquêmica na circulação, mas a sua avaliação depende da recapitulação de forças físicas tais como diferentes padrões de stress de cisalhamento (SS, do inglês shear stress) que afetam a função e disfunção do endotélio. Estudos prévios avaliaram a incubação in vitro de células endoteliais com plasma de pacientes com PE, mas sem ter em conta os diferentes padrões de SS. Para preencher esta lacuna da literatura, desenvolvemos um estudo para avaliar os efeitos do plasma de pacientes com PE, hipertensão gestacional (GH) e do plasma de gestantes saudáveis (HP) sobre a função das células endoteliais sob shear stress laminar (LSS) e oscilatório (OSS). Nós avaliamos as alterações nas vias celulares enriquecidas na análise global do perfil de expressão genica destas células expostas às amostras de plasma de PE, GH e HP sob as duas condições SS, em comparação com um grupo controle sem tratamento com plasma (CT). Os nossos dados indicaram que existe uma dependência dos padrões de SS nos efeitos causados pelos três tratamentos de plasma na modulação das vias celulares avaliadas pelo transcriptoma global em células endoteliais coronárias humanas (HCAECs). Sob LSS, todos os tratamentos diferem, e observamos a diferença entre os grupos de PE e GH. Houve também diferenças entre os grupos associados à hipertensão e HP. Sob OSS, o transcriptoma da células tratadas com plasma de PE e GH apresentam um perfil muito semelhante com relação ao tratamento com plasma de HP. Sob LSS, a exposição ao PE plasmático resultou principalmente na ativação de genes associados à resposta inflamatória, stress do retículo endoplasmático e transição endotelial para mesenquimal (EndMT). Sob OSS, as HCAEC expostas aos três tratamentos plasmáticos tinham um perfil de expressão de genes muito semelhante com algumas ocorrências raras que poderiam indicar que os plasmas de PE e GH poderiam ter um nível de DE aumentado, como níveis aumentados de expressão de IL1B. As vias associadas à DE também apresentaram valores de p ajustados e odds ratio mais elevados do que os outros dois tratamentos de plasma para EndMT e TNF-α sinalização através de NF- κB, indicando que o plasma de PE poderia exacerbar estes processos mais do que os outros dois tratamentos no OSS. Em geral, os nossos dados salientam a importância das vias dependentes de SS na gênese e manutenção da DE, com efeitos particularmente pronunciados nos HCAECs tratados com plasma de PE.

Resumo (inglês)

Preeclampsia (PE) is one of the main pregnancy-specific hypertensive disorders, it is associated with high maternal morbidity and mortality, but whose causes remain unknown. Endothelial dysfunction (ED), associated with circulating factors released by the ischemic placenta, is a potential pathogenic mechanism, but its assessment depends on the recapitulation of physical forces such as different patterns of shear stress (SS) that affect circulation differently. There is evidence from studies that evaluated the in vitro incubation of endothelial cells with plasma from patients with PE, but without taking into account the different patterns of SS. Therefore, we developed a study to evaluate the effects of PE, gestational hypertension (GH) and healthy pregnant (HP) patients’ plasma on endothelial cell function under laminar (LSS) and oscillatory (OSS) shear stress, respectively. We deduced the changes in cellular pathways enriched in these responses from the global analysis of the gene expression profile of these cells exposed to the PE and GH plasma samples under the two SS conditions compared to a control group without plasma treatment (CT). Our data indicated that there is a dependence of SS patterns on the effects caused by the three plasma treatments on the modulation of cellular pathways evaluated by the global transcriptome in human coronary endothelial cells (HCAECs). Under LSS, all treatments differ, and we observed the greatest difference between the PE and GH groups. There were also differences between the groups associated with hypertension disorders of pregnancy and HP. Under OSS, PE and GH transcriptomes had a much similar profile, but still kept their differences from HP transcriptome. Under LSS, exposure to plasma PE resulted mainly in the activation of genes associated with inflammatory response, endoplasmic reticulum stress and endothelial to mesenchymal transition (EndMT). Under OSS, HCAECs exposed to all three plasma treatments had a very similar gene expression profile with some rare occurrences that might indicate that PE and GH might have an increased ED level, like increased levels of IL1B expression. ED associated pathways had higher adjusted p values and odds ratio than the other two plasma treatments for EndMT and TNF-α signaling via NF- κB, indicating that this plasma treatment might exacerbate these processes more than the other two plasma treatments in OSS. Overall, our data highlights the importance of SS-dependent pathways in the genesis and maintenance of ED, with particularly pronounced effects in PE plasma-treated HCAECs.