Evaluation of losartan action mechanism in dermal fibroblasts derived from fibrillin-1 deficient mice

A fibrilina-1 é um importante componente da rede de microfibrilas presentes nas fibras elásticas. Mutações no gene da fibrilina-1 leva ao surgimento da Síndrome de Marfan. Esta doença afeta a elastogênese de órgãos como pulmões, pele e sistema cardiovascular. Estudos recentes têm demonstrado que o desequilíbrio na atividade de TGF-beta é importante no aparecimento dos sinais e sintomas relacionados a essa síndrome. Estas alterações podem ser revertidas pelo uso de antagonistas de TGF-beta como o princípio ativo losartan. Os mecanismos pelo qual o losartan atua ainda não estão claramente descritos na literatura. Assim, utilizando um modelo de cultura de células primárias (fibroblastos de derme) derivadas de camundongos selvagens e deficientes em fibrilina-1, foi avaliado o perfil elastogênico por ensaios de imunofluorescência, zimografia in situ, Real-Time PCR, microscopia eletrônica de transmissão e varredura e western-blotting de diferentes proteínas de matriz extracelular e moléculas sinalizadoras importantes na síntese e degradação das fibras elásticas. Os dados apresentados sugerem uma redução conjunta da deposição das proteínas MAGP-1 (83%), Tropoelastina (87,5%) e Fibilina-1 (86%) na matriz extracelular; aumento na atividade e também dos níveis de expressão gênica relativa das metaloproteinases MMP-2 e MMP-9, ativação da cascata de sinalização canônica (SMAD-2) e não canônica (ERK1/2 e JNK-1) de TGF-beta e aumento nos níveis de espécies reativas de oxigênio (EROs) nas culturas de fibroblastos de derme derivados de camundongos deficientes em fibrilina-1. Ao passo que ao utilizar o princípio ativo losartan (100μM/L) como tratamento para estas células ocorreu um aumento da deposição de MAGP-1 (71,5%) e Tropoelastina (68,5%) na matriz extracelular, redução da atividade e expressão gênica relativa das metaloproteinases MMP-2 e MMP-9 e inativação da sinalização canônica (SMAD-2) e não canônica (ERK1/2 e JNK-1) de atuação de TGF-beta. De uma maneira geral, nossos dados sugerem um aumento da degradação das moléculas componentes da fibra elástica em cultura de fibroblastos de derme derivados de camundongos deficientes em fibrilina-1 em função do aumento na expressão das MMPs 2 e 9. Este aumento da degradação da matriz extracelular pode ser resultado do menor nível de fibrilina-1 na matriz produzida por estas células, super ativando a sinalização canônica (SMAD-2) e não-canônica (ERK1/2 e JNK-1) de TGF-?, o que reflete na ativação de EROs e consequentemente a ativação das proteases. O tratamento com o losartan provavelmente faz o caminho inverso reduzindo a super ativação da cascata de sinalização de TGF-β, bem como a ativação da metaloproteases, aumento indiretamente a deposição de MAGP-1 e Tropoelastina na matriz extracelular destas células.Fibrillin-1 is an important component of the microfibrils network present in elastic fibers. Mutations in fibrillin-1 gene imply in the development of Marfan Syndrome. This disease affects elastogenesis in lungs, skin, cardiovascular system and eyes. Recent studies determined that unbalanced TGF-beta activity is an important factor in the symptoms observed this syndrome. These alterations can be reversed by the use of TGF-β, blockers such as the drug losartan. The mechanisms by which the drug losartan act are not described in the literature. Thus, using a model of primary culture cells (dermal fibroblasts) the elastogenic profile by immunofluorescence, zimograph in situ, Real-Time PCR, electronic microscopy and western-blotting of matrix proteins and signal molecules of elastic fiber synthesis and degradation was evaluated. The data presented suggest a joint reduction of the deposition of proteins MAGP-1 (83%), Tropoelastina (87.5%) and Fibilina-1 (86%) in the extracellular matrix; an increase in the activity and also the levels of gene expression of matrix metalloproteinases MMP-2 and MMP-9, activation of the signaling cascade canonical (SMAD-2) and not canonical (ERK1/2 and JNK-1) of TGF-beta and increased levels of reactive oxygen species (ROS) in cultures of fibroblasts in the dermis derived from mice deficient in fibrillin-1. While using the losartan drug (100 μM/L) to treat these cells it was possible to observe an increase in deposition of MAGP-1 (71.5%) and Tropoelastina (68.5%) in the extracellular matrix, reduction of activity and gene expression of matrix metalloproteinases MMP-2 and MMP-9 and inactivation of canonical signaling (SMAD-2) and not canonical (ERK1/2 and JNK-1) activity of TGF-beta. In general, our data suggest an increase in the degradation of molecules components of elastic fibers in culture of fibroblasts in the dermis derived from mice deficient in fibrillin-1 as a function in the increase in the expression of MMPs 2 and 9. This increase in the degradation of the extracellular matrix may be the result of lower levels of fibrillin-1 in the matrix produced by these cells, super activating the canonical signaling (SMAD-2) and non-canonical (ERK1/2 and JNK-1) of TGF-beta, which reflects the activation of ROS and consequently the activation of proteases The treatment with losartan probably takes the reverse path reducing the super activation of the signaling cascade of TGF-beta as well as the activation of metalloproteinases, indirectly increase in the deposition of MAGP-1 and Tropoelastina in the extracellular matrix of these cells