Canal BKCa como alvo terapêutico na hipertensão arterial pulmonar: estudo pré-clínico em modelo experimental
BKCa channel as a therapeutic target in pulmonary arterial hypertension: a preclinical study in experimental model

Publication year: 2024
Theses and dissertations in Portugués presented to the Universidade Federal do Rio de Janeiro. Faculdade de Medicina to obtain the academic title of Doutor. Leader: Nascimento, José Hamilton Matheus

A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é uma doença progressiva e de difícil diagnóstico. Nela, é observada vasoconstrição das artérias e arteríolas pulmonares e remodelamento vascular, que levam ao aumento na resistência vascular pulmonar e nos valores de pressão da artéria pulmonar. As terapias existentes têm eficácia limitada, levando a altos índices de mortalidade; por isso, a busca de novas estratégias terapêuticas mais eficazes se faz necessária. Nesse contexto, o canal de potássio sensível ao cálcio, de alta condutância (canal BKCa), amplamente expresso na vasculatura pulmonar e na membrana interna de mitocôndrias cardíacas, surge como um novo alvo terapêutico. Assim, o objetivo deste trabalho é investigar os efeitos da ativação deste canal, por um ativador potente e seletivo (substância X), tanto em modelo experimental de HAP induzido por monocrotalina (MCT) em ratos quanto em mitocôndrias isoladas de cardiomiócitos de camundongos. Foi observado que, no modelo de HAP, animais tratados com a substância X tiveram melhora da pressão sistólica do ventrículo direito, da hipertrofia ventricular direita, na duração do intervalo QTc, da reatividade vascular, além de maior percentual de ganho de peso e sobrevida. Já nas mitocôndrias isoladas, a substância X se mostrou eficiente em modular a atividade dos complexos respiratórios, além de prevenir os danos causados por hipóxia/reoxigenação. Assim, este estudo mostrou os efeitos terapêuticos da ativação de canais BKCa pela substância X, sejam vasculares ou mitocondriais, e a importância desse canal no metabolismo mitocondrial e na patogênese de doenças como a HAP. Apesar do uso potencial desse ativador – e de outros capazes de ativar o canal BKCa – nenhum deles se encontra disponível para uso clínico, reforçando a importância do estudo sobre este canal como alvo terapêutico.(AU)
Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive disease of difficult diagnosis. It which promotes vasoconstriction of pulmonary arteries and arterioles and vascular remodeling, leading to an increase in pulmonary vascular resistance and pulmonary artery pressure values. Current therapies have limited effectiveness, which is reflected by high mortality rates. Therefore, the search for new, more effective therapeutic strategies is necessary. In this context, the high-conductance calcium-sensitive potassium channel (BKCa channel), widely expressed in pulmonary vasculature and in cardiac mitochondria, emerges as a new therapeutic target. Thus, the aim of this study is to investigate the effects of this channel’s activation, by a potent and selective activator (compound X), both in an experimental model of PAH, induced by monocrotalin in rats; and, in freshly isolated mitochondria from mice hearts. It was observed that, in PAH model, animals treated with compound X had improvements in right ventricular systolic pressure, right ventricular hypertrophy, QTc interval prolongation, vascular reactivity, in addition to a higher weight gain and survival rate. In isolated mitochondria, compound X proved to be efficient in modulating the activity of respiratory complexes, in addition to preventing damage caused by hypoxia/reoxygenation. Thus, this work showed the efficiency of compound X in activating BKCa channels, both vascular and mitochondrial, and the importance of this channel in mitochondrial metabolism and in the pathogenesis of diseases such as PAH. Despite the potential use of this agonist – and others capable of activating the BKCa channel – none of them are available for clinical use, reinforcing the importance of studying this channel as a therapeutic target.(AU)

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