Jornal de Nutrição Clínica e Metabolismo

Nutrição Clínica 2017: Efeito de concentrações variáveis ​​de magnésio na expressão do gene NF-γB em células endoteliais da veia umbilical humana (HUVECs) – Lujain Almousa - The University of Nottingham

Lujain Almousa, AM Salter e SC Langley-Evans

O magnésio tem efeitos anti-inflamatórios e antioxidantes, e tem um papel defensivo no acionamento das células imunológicas do corpo. Além disso, o magnésio melhora a função endotelial e inibe a aterosclerose. A inflamação é um fator de risco para a progressão da aterosclerose e pode ser mediada pela ativação do fator nuclear kappa light chain enhancer of activated B cells (NF-κB), que desempenha um papel fundamental no desenvolvimento da inflamação porque quando o NF-κB se transfere para o núcleo e se liga às regiões promotoras, ele inicia a transcrição de muitos mediadores inflamatórios. Em resposta à inflamação, o NF-κB melhora a transcrição da Molécula de Adesão Intercelular-1 (ICAM-1), Molécula de Adesão de Células Vasculares-1 (VCAM1) e citocinas inflamatórias, que auxiliam na transmigração de leucócitos do lúmen do vaso sanguíneo através da barreira das células endoteliais e para o espaço subendotelial. Neste estudo, determinamos o efeito de diferentes concentrações de magnésio na expressão de NF-κB. HUVECs foram cultivadas em diferentes concentrações de MgSO4: 0,1 mm, 5 mm e comparadas à concentração fisiológica circulante. A expressão de NF-κB foi determinada no nível de mRNA por PCR quantitativa em tempo real. Expressão significativamente elevada de NF-κB foi observada em células deficientes em magnésio (0,1 mm) que foram estimuladas com lipopolissacarídeo 0,5 μg por 4 horas (34%, P=0,032). Além disso, uma supressão acentuada da expressão de NF-κB nas HUVECs estimuladas por LPS e tratadas com magnésio (5 mm) foi observada (31%, P=0,048), em relação à concentração fisiológica de 1 mm. Esses dados mostram que o magnésio foi inversamente associado à expressão de NF-κB, que induz uma superexpressão do fenótipo inflamatório em células endoteliais e tem sido conectado à patogênese de muitas doenças cardiovasculares.

Investigamos os efeitos da berberina na apoptose induzida por lipopolissacarídeos em células endoteliais da veia umbilical humana e os mecanismos moleculares que mediam o efeito. Os efeitos da berberina na apoptose e viabilidade celular induzida por LPS foram medidos com coloração de 5-etinil-2-desoxiuridina, citometria de fluxo e ensaios Cell Counting Kit-8. A expressão e/ou ativação de proteínas pró-apoptóticas e antiapoptóticas ou vias de sinalização, incluindo caspase-3, polimerase, leucemia de células mieloides-1, proteína quinase ativada por mitógeno p38, quinase N-terminal C-Jun e quinase regulada por sinal extracelular, foram determinadas com western blotting. Os níveis de malondialdeído, atividade da superóxido dismutase e produção de citocinas pró-inflamatórias foram medidos com ensaios imunoenzimáticos. Os resultados demonstraram que o pré-tratamento com berberina protegeu HUVECs da apoptose induzida por LPS, atenuou a lesão induzida por LPS, inibiu a fosforilação de JNK induzida por LPS, aumentou a expressão de MCL-1 e a atividade de SOD e diminuiu a produção de citocinas pró-inflamatórias. Os efeitos da berberina em HUVECs tratadas com LPS foram prevenidos por SP600125, um inibidor específico de JNK. Assim, a berberina pode ser uma candidata potencial no tratamento de doenças vasculares relacionadas à lesão de células endoteliais. As células endoteliais, que atuam como uma barreira seletiva entre o tecido e o sangue, desempenham um papel potencial no controle de respostas inflamatórias, imunidade e homeostase. Para manter a função normal dos órgãos e a homeostase vascular, a integridade do revestimento endotelial é crítica. A disfunção e/ou lesão da EC pode interromper a integridade do revestimento endotelial e, subsequentemente, levar à doença vascular. Disfunção e/ou lesão de EC, que são comumente mediadas por lipopolissacarídeos, são complicações da sepse, que é considerada a principal causa de várias doenças, incluindo diabetes mellitus, aterosclerose e trombose. Portanto, acredita-se que agentes que protegem o endotélio vascular de lesão e/ou disfunção reduzem a incidência de doenças cardiovasculares. Como o LPS é parte integrante da membrana externa de bactérias Gram-negativas, ele é considerado um gatilho de lesão de EC e suas síndromes associadas. In vitro, a estimulação de LPS altera múltiplas funções de EC, incluindo viabilidade, apoptose, liberação de malondialdeído (MDA) e síntese de fator de necrose tumoral (TNF-) e interleucina (IL-) 6. Evidências crescentes sugerem que o estresse oxidativo induzido pela estimulação de LPS pode levar à apoptose ou morte de ECs. Nas CEs, o estresse oxidativo desencadeia várias vias de transdução de sinal relacionadas à sobrevivência e à apoptose celular, induz danos às membranas celulares e à estrutura do DNA e afeta os membros da família da proteína quinase ativada por mitógeno (MAP) (MAPK) e os processos biológicos celulares regulados pela MAP quinase, como apoptose, diferenciação e crescimento celular.Estudos anteriores mostraram que três subfamílias MAPK são ativadas em resposta à estimulação de LPS, incluindo a cinase N-terminal c-Jun (JNK), a cinase MAP p38 (p38) e a cinase regulada por sinal extracelular.