Mechanisms of vascular remodeling associated with calcification in obesity and insulin resistance

O remodelamento vascular é uma resposta adaptativa a estímulos específicos, participando da fisiopatologia de diversas doenças cardiovasculares. Devido à intersecção de fatores de risco cardiovasculares relacionados tanto ao remodelamento vascular como à calcificação vascular (CV), propomos a investigação de mecanismos que inter-relacionam tais condições. Postulamos que camundongos ob/ob com obesidade e resistência à insulina têm resposta exacerbada de remodelamento vascular associado à CV quando comparado aos camundongos controles C57BL/6 (C57) após estímulo com vitamina D3 (VD) in vivo. Camundongos C57 e ob/ob (OB) machos foram injetados com 8x103 UI/kg de vitamina D3 intraperitoneal (IP) ou solução fisiológica (CT) durante 14 dias (n=6). Houve aumento da circunferência da lâmina elástica externa da aorta, determinando aumento da área circunferencial do vaso em camundongos OBVD. A hipervitaminose D aumentou o comprimento da lâmina elástica interna da aorta, aumentando o lúmen vascular em camundongos OBVD. Ocorreu também diminuição da espessura da parede do vaso em camundongos OBVD, caracterizando remodelamento vascular positivo hipotrófico. Observamos ainda maior deposição de colágeno na parede do vaso e elastólise em camundongos OBVD. O remodelamento vascular positivo em camundongos OBVD se correlacionou diretamente com o aumento da calcificação na aorta (R2=0,8; p < 0,003). Aortas de camundongos OBVD apresentaram aumento na expressão de espécies reativas de oxigênio (ERO), que foi associado a aumento da atividade de metaloproteinases de matriz (MMP). Estes resultados fornecem evidências que camundongos obesos, insulino-resistentes, e com diabetes tipo 2 desenvolveram remodelamento vascular positivo hipotrófico correlacionado diretamente com calcificação vascular em camundongos OBVD após estímulo com vitamina D3. O desenvolvimento de remodelamento vascular positivo hipotrófico neste modelo murino é possivelmente mediado pela ativação de MMP na parede da aorta e a geração de ERO pode ter contribuído para a ativação de MMP no nosso modeloVascular remodeling is a vessel response to mechanical and hemodynamic stimuli, which is a major determinant of changes in vessel lumen caliber. The mechanisms that influence arterial remodeling include calcification. We hypothesized that ob/ob mice develop positive vascular remodeling associated with calcification. We quantify and assess mechanisms of vascular remodeling and vascular calcification in ob/ob mice (OB) after vitamin D3 stimulation (VD) or phosphate buffered saline (CT), compared with (C57BL/6) mice. Both ob/ob (OBVD) and C57BL/6 (C57VD) mice received 8x103 IU/day of (IP) vitamin D3 for 14 days. Control ob/ob (OBCT) and C57BL/6 (C57CT) mice received IP phosphate buffered saline (PBS) for 14 days (n=6). Hypervitaminosis D increased the external and internal elastic length in aortas from OB mice, resulting in increased total vascular area and lumen vascular area respectively, which characterizes positive vascular remodeling. OBVD mice decreased the aortic wall thickness, resulting in hypotrophic vascular remodeling. We demonstrated increases in collagen deposition, elastolysis and calcification in the aortas of OBVD mice. These results showed a positive correlation between expansive vascular remodeling and vascular calcification in OBVD mice (R2=0,8; p < 0,003). Furthermore, aorta from OBVD increased oxidative stress, coincidently with augmented metalloproteinase activity. Our data provide evidence that obese type 2 diabetes mellitus and insulin-resistant mice (ob/ob) developed positive hypotrophic vascular remodeling correlated directly with increased vascular calcification in OBVD mice after chronic vitamin D3 stimulation. The development of positive hypotrophic vascular remodeling in this mouse model is possibly mediated by the activation in the aortic wall of MMP and ROS may have contributed to the activation of MMP in our mode