Investigação dos efeitos da inibição farmacológica de HSP70 em células endoteliais humanas primárias de diferentes berços vasculares

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Main Author: Melo, Everton Gonzaga de
Publication Date: 2024
Format: Master thesis
Language: por
Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
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Summary: As proteínas de choque térmico de 70-kDa (HSP70) constituem uma família de chaperonas moleculares altamente conservadas e presentes em todos os organismos. A família da HSP70 assume papel central na regulação da proteostase, desde o auxílio ao enovelamento de cadeias polipeptídicas recém-sintetizadas, estabilização da estrutura nativa de proteínas até o endereçamento de proteínas mal enoveladas para a degradação. A HSC70 humana, codificada pelo gene HSPA8, possui expressão constitutiva, enquanto a HSP70 (HSPA1A) possui expressão aumentada em condições de estresse que levam a uma maior incidência de danos às proteínas e maior fragilidade na proteostase. Embora a HSP70 realize interação com receptor de fator de crescimento endotelial vascular 2 (VEGFR2), proteína contendo domínio de lectina tipo C 14a (CLEC14a), oxido nítrico sintase endotelial (eNOS) e trombomodulina, o exato mecanismo não é claro e a função da HSP70 nas células endoteliais (ECs) de diferentes berços vasculares não é conhecida. Nós padronizamos a formação de tubo em célula endoteliais humanas primárias da veia umbilical (HUVEC), artéria coronária (HCAEC) e artéria pulmonar (HPAEC), e observamos que a inibição química da HSP70 com VER-155008, inibidor competitivo de ATP, bloqueia a angiogênese em todas as ECs testadas. No contexto de doença, mostramos que as ECs isoladas de pacientes com tromboembolismo pulmonar hipertensivo crônico (CTEPH) apresentam formação de tubo prejudicada comparada a HPAEC indicando a função primordial da HSP70 no controle da disfunção endotelial. Com objetivo de estudar a nível molecular a função da HSP70 nas EC, realizamos a imunoprecipitação com anticorpos imobilizados em coluna (kit Pierce Direct IP), mas não foi possível imunoprecipitar a própria HSP70, indicando que esse kit não é apropriado nestes ensaios. Nos vasos, as ECs estão expostas a força hemodinâmica gerada pelo fluxo sanguíneo denominada de força de cisalhamento/shear stress. Em ensaios de mimetização de shear stress, HUVEC tratadas com VER-155008, não alinharam na direção do fluxo em comparação ao controle. Portanto, nós descobrimos que a HSP70 é um essencial mediador da mecanotransdução na célula endotelial. Os nossos dados corroboram dados da literatura da formação de tubo em HUVEC, mostram que é um fenômeno independente do berço vascular, sugerem função essencial da HSP70 na resposta a shear stress e ressaltam a implicação da HSP70 nas doenças cardiovasculares e pulmonares.
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A HSC70 humana, codificada pelo gene HSPA8, possui expressão constitutiva, enquanto a HSP70 (HSPA1A) possui expressão aumentada em condições de estresse que levam a uma maior incidência de danos às proteínas e maior fragilidade na proteostase. Embora a HSP70 realize interação com receptor de fator de crescimento endotelial vascular 2 (VEGFR2), proteína contendo domínio de lectina tipo C 14a (CLEC14a), oxido nítrico sintase endotelial (eNOS) e trombomodulina, o exato mecanismo não é claro e a função da HSP70 nas células endoteliais (ECs) de diferentes berços vasculares não é conhecida. Nós padronizamos a formação de tubo em célula endoteliais humanas primárias da veia umbilical (HUVEC), artéria coronária (HCAEC) e artéria pulmonar (HPAEC), e observamos que a inibição química da HSP70 com VER-155008, inibidor competitivo de ATP, bloqueia a angiogênese em todas as ECs testadas. No contexto de doença, mostramos que as ECs isoladas de pacientes com tromboembolismo pulmonar hipertensivo crônico (CTEPH) apresentam formação de tubo prejudicada comparada a HPAEC indicando a função primordial da HSP70 no controle da disfunção endotelial. Com objetivo de estudar a nível molecular a função da HSP70 nas EC, realizamos a imunoprecipitação com anticorpos imobilizados em coluna (kit Pierce Direct IP), mas não foi possível imunoprecipitar a própria HSP70, indicando que esse kit não é apropriado nestes ensaios. Nos vasos, as ECs estão expostas a força hemodinâmica gerada pelo fluxo sanguíneo denominada de força de cisalhamento/shear stress. Em ensaios de mimetização de shear stress, HUVEC tratadas com VER-155008, não alinharam na direção do fluxo em comparação ao controle. Portanto, nós descobrimos que a HSP70 é um essencial mediador da mecanotransdução na célula endotelial. Os nossos dados corroboram dados da literatura da formação de tubo em HUVEC, mostram que é um fenômeno independente do berço vascular, sugerem função essencial da HSP70 na resposta a shear stress e ressaltam a implicação da HSP70 nas doenças cardiovasculares e pulmonares.70-kDa heat shock proteins (HSP70) constitute a highly conserved family of molecular chaperones in all organisms. The HSP70 family plays a central role in regulating proteostasis, from assisting the folding of newly synthesized polypeptide chains, and stabilizing the native structure of proteins, to directing misfolded proteins for degradation. Human HSC70, encoded by the HSPA8 gene, is constitutively expressed, while HSP70 (HSPA1A) has increased expression under stress conditions that lead to a higher incidence of protein damage and greater fragility in proteostasis. Although HSP70 interacts with vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR2), C-type lectin domain containing 14A (CLEC14a), endothelial nitric oxide synthase (eNOS), and thrombomodulin, the exact mechanism is unclear, and the function of HSP70 in endothelial cells (ECs) from different vascular beds is unknown. We standardized tube formation in primary human endothelial cells from the umbilical vein (HUVEC), coronary artery (HCAEC), and pulmonary artery (HPAEC). We observed that chemical inhibition of HSP70 with VER-155008, an ATP-competitive inhibitor, blocks angiogenesis in all tested ECs. In the disease model, we showed that ECs isolated from patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension (CTEPH) exhibit impaired tube formation compared to HPAEC, indicating the pivotal role of HSP70 in controlling endothelial dysfunction. To study HSP70 function in ECs at the molecular level, we performed immunoprecipitation with antibodies immobilized on a column (Pierce Direct IP kit), but were unable to immunoprecipitated HSP70 itself, indicating that this kit is not suitable for these assays. In vessels, ECs are exposed to the hemodynamic force generated by blood flow, known as shear stress. In shear stress mimicking assays, HUVECs treated with VER-155008 did not align in the flow direction compared to the control. Therefore, we discovered that HSP70 is an essential mediator of mechanotransduction in endothelial cells. Our data supports the literature on tube formation in HUVEC, shows that it is aphenomenon independent of vascular bed, suggests a new function of HSP70 in response to shear stress, and highlights the implication of HSP70 in cardiovascular and pulmonary diseases.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSilva, Thaís Larissa Araujo de OliveiraMelo, Everton Gonzaga de2024-06-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-11042025-110155/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-05-05T20:34:02Zoai:teses.usp.br:tde-11042025-110155Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-05-05T20:34:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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