Role of nitric oxide and the cyclic guanosine monophosphate dependent patway on the adhesive properties leucocytes of sickle cell disease patients

A hemoglobina S (HbS) é decorrente de uma mutação de ponto que ocasiona a troca do ácido glutâmico pela valina na cadeia polipeptídica da globina beta. A polimerização da HbS desoxigenada (pouco solúvel), torna as hemácias menos flexíveis e favorece a impactação das mesmas na microcirculação com subseqüente obstrução da luz do endotélio e vaso-oclusão, seguida de lesões a orgãos alvos, responsáveis pela morbi-mortalidade associada a essa doença. Numerosas evidências sugerem que outros fatores participem da fisiopatologia da vaso-oclusão e do processo inflamatório crônico característico da anema falciforme (AF). A redução da biodisponibilidade do óxido nítrico (NO) pode ser um fator que favoreça a vaso-oclusão, uma vez que ele é um gás vasodilatador e pode inibir a adesão leucocitária. Nesse contexto, os objetivos do presente trabalho foram avaliar as propriedades adesivas dos neutrófilos de pacientes com AF e investigar o papel da via de sinalização do NO e dos nucleotídeos cíclicos (AMPc e GMPc) nos processos de vaso oclusão na AF. Os neutrófilos de pacientes com AF apresentaram maior adesão in vitro para ambos ligantes, fibronectina (FN) e molécula de adesão intercelular (ICAM-1), quando comparados à adesão de neutrófilos de controles. A co-incubação dos neutrófilos de pacientes com AF com agentes doadores de NO, nitroprussiato de sódio (SNP), dietilamina NANOato (DEANO) e com estimulador da guanilato ciclase solúvel (GCs), BAY 412272, diminuíram significativamente o aumento da adesão dos neutrófilos à FN e ao ICAM-1. O oxidiazolo [4,3-a]quinoxalin-1-one, um inibidor da GCs, reverteu a inibição da adesão provocada pelo SNP e DEANO à FN, indicando que a sinalização ependente de GMPc participa desse mecanismo. Os níveis intracelulares de GMPc foram significativamente maiores nos neutrófilos de pacientes que fizeram uso de terapias com hidroxiurea (HU). Em concordância com esses resultados, a adesão dos neutrófilos à FN e ao ICAM-1 foi significativamente menor em pacientes com AF em uso de HU se comparada com os neutrófilos de pacientes com AF sem terapia com HU. Adicionalmente, a co-incubação dos neutrófilos de pacientes com AF com KT5720 (um inibidor de PKA) reduziu a adesão basal enquanto que a co-incubação das células com KT5823 (inibidor de PKG) não alterou a adesão dos neutrófilos à FN. O estímulo dos neutrófilos de pacientes com AF com interleucina 8 (IL-8) aumentou significativamente a adesão à FN e esse aumento na adesão foi reduzido pela KT5720. Esses dados indicam que a regulação da sinalização da via dependente de AMPc tem um importante papel na alteração das propriedades adesivas nos pacientes com AF. Tal alteração pode ter implicação na fisiopatologia da AF e tanto a via PKA dependente de AMPc pode representar um alvo terapêutico para reduzir a alteração na função leucocitária, como agentes que estimulam a via de NO dependente de GMPc podem ter efeitos benéficos na função leucocitária desses pacientes.Increased leukocyte adhesion to vascular endothelium contributes to vaso-occlusion in sickle cell disease (SCD). Since nitric oxide (NO) bioavailability is decreased in SCD and NO may inhibit leukocyte adhesion, we determined whether stimulation of NO-signalling pathways can decrease the adhesive properties of neutrophils from SCD individuals (SCDneu). SCDneu presented greater adhesion, in vitro, to both fibronectin (FN) and ICAM-1 than control neutrophils; co-incubation of SCDneu with the NO-donor agents, sodium nitroprusside (SNP) and dietheylamine NONOate (DEANO), and the guanylate cyclase stimulator, BAY41-2272, all significantly diminished increased adhesion to FN/ICAM-1. Oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-1-one, a guanylate cyclase inhibitor, reversed SNP/DEANO-diminished adhesion to FN, implicating cGMP-dependent signalling in this mechanism. Interestingly, intracellular cGMP was significantly higher in neutrophils from SCD individuals on hydroxyurea (SCDHUneu) and, accordingly, SCDHUneu adhesion to FN/ICAM-1 was significantly lower than that of SCDneu. In addition, co-incubation of SCDneu with KT5720 (an inhibitor of PKA), but not KT5823 (inhibitor of PKG), abrogated increased basal SCDneu adhesion. Stimulation of SCDneu with IL-8 also significantly augmented SCDneu adhesion to FN and this increase in adhesion was abolished by KT5720. Data indicate that up-regulated cAMP signalling plays a significant role in altered adhesive properties in SCDneu. Such alterations may have significant implications for the pathophysiology of the disease and the cAMP-PKA pathway may represent a therapeutic target for the abrogation of altered leukocyte function. Agents that stimulate the NO/cGMP-dependent pathway may have beneficial effects on leukocyte function if used in these individuals