Pericardial Parietal Mesothelial Cells: Source of the Angiotensin-Converting-Enzyme of the Bovine Pericardial Fluid / Células Mesoteliais Pericárdicas Parietais: Fonte da Enzima Conversora de Angiotensina Existente no Líquido Pericárdico Bovino

Abstract Background: Angiotensin II (Ang II), the primary effector hormone of the renin-angiotensin system (RAS), acts systemically or locally, being produced by the action of angiotensin-converting-enzyme (ACE) on angiotensin I. Although several tissue RASs, such as cardiac RAS, have been described, little is known about the presence of an RAS in the pericardial fluid and its possible sources. Locally produced Ang II has paracrine and autocrine effects, inducing left ventricular hypertrophy, fibrosis, heart failure and cardiac dysfunction. Because of the difficulties inherent in human pericardial fluid collection, appropriate experimental models are useful to obtain data regarding the characteristics of the pericardial fluid and surrounding tissues. Objectives: To evidence the presence of constituents of the Ang II production paths in bovine pericardial fluid and parietal pericardium. Methods: Albumin-free crude extracts of bovine pericardial fluid, immunoprecipitated with anti-ACE antibody, were submitted to electrophoresis (SDS-PAGE) and gels stained with coomassie blue. Duplicates of gels were probed with anti-ACE antibody. In the pericardial membranes, ACE was detected by use of immunofluorescence. Results: Immunodetection on nitrocellulose membranes showed a 146-KDa ACE isoform in the bovine pericardial fluid. On the pericardial membrane sections, ACE was immunolocalized in the mesothelial layer. Conclusions: The ACE isoform in the bovine pericardial fluid and parietal pericardium should account at least partially for the production of Ang II in the pericardial space, and should be considered when assessing the cardiac RAS.

Resumo Fundamentos: Angiotensina II (Ang II), o hormônio efetor primário do sistema renina-angiotensina (SRA), atuando em níveis sistêmicos ou locais, é produzida pela ação da enzima conversora de angiotensina (ECA) sobre a angiotensina I. Embora diversos SRAs teciduais, como o SRA cardíaco, tenham sido descritos em muitos estudos, dados de um SRA no líquido pericárdico e sua origem não são ainda disponíveis. A Ang II localmente produzida tem efeitos parácrinos e autócrinos, induzindo a hipertrofia ventricular esquerda, fibrose, insuficiência e disfunção cardíacas. Devido às dificuldades inerentes à obtenção de líquido pericárdico humano, modelos experimentais apropriados são muito úteis para obter dados relativos às suas características bem como dos tecidos contíguos. Objetivos: Obter evidências da presença de constituintes das vias de produção de Ang II no líquido pericárdico e no pericárdio parietal bovinos. Métodos: Extratos brutos de líquido pericárdico bovino sem albumina (sobrenadantes), imunoprecipitados com anticorpo anti-ECA, foram submetidos a eletroforese (SDS-PAGE) e os géis corados com Coomassie Blue. Duplicatas dos géis foram sondadas com anticorpo anti-ECA. A detecção de ECA nas membranas pericárdicas foi realizada por imunofluorescência. Resultados: A imunodetecção sobre as membranas de nitrocelulose mostrou uma isoforma de ECA com 146 KDa no líquido pericárdico bovino. Nas secções de membrana pericárdica, a ECA foi imunolocalizada na camada mesotelial. Conclusões: A isoforma de ECA do líquido pericárdico bovino e do pericárdio parietal deve ser, pelo menos em parte, responsável pela produção de Ang II no espaço pericárdico, devendo ser considerada quando o SRA cardíaco for avaliado.

Enzima conversora de angiotensina no líquido pericárdico: estudo comparativo com a atividade sérica / Angiotensin-converting enzyme in pericardial fluid: comparative study with serum activity

FUNDAMENTO: A caracterização de uma enzima conversora de angiotensina (ECA) no líquido pericárdico humano é relevante diante do seu papel na liberação de angiotensina II e, portanto, do papel do pericárdio na homeostase cardivascular. OBJETIVO: Isolar e caracterizar uma ECA do líquido pericárdico humano. Comparar as atividades conversoras de angiotensina I do fluido pericárdico e do soro de pacientes submetidos à cirurgia cardiovascular. MÉTODOS: A enzima do líquido pericárdico humano foi purificada por meio de etapas cromatográficas e caracterizada por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE), hidrólise de angiotensina I, bradicinina, Hip-His-Leu e substratos sintéticos com supressão interna de fluorescência. Lisinopril foi usado como inibidor. A atividade de ECA foi determinada em amostras de sangue e líquido pericárdico de 23 pacientes submetidos à cirurgia cardiovascular. RESULTADOS: A ECA purificada (MM = 140 kDa) libera angiotensina II, hidrolisa a bradicinina e o substrato Hip-His-Leu. Os parâmetros cinéticos k cat,(s-1) e k cat/Km (µM-1. s-1) foram respectivamente: Hip-His-Leu (1,14 e 7 x 10 -4), Abz-YRK(Dnp)P-OH (2,60 e 0,77), Abz-LFK(Dnp)-OH (2,77 e 0,36) e Abz-SDK(Dnp)P-OH (1,92 e 0,19). As atividades conversoras de angiotensina I (média ± DP) do líquido pericárdico e no soro foram, respectivamente, 3,16 ± 0,90 mU x mg -1x min-1 e 0,33 ± 0,11 mU x mg -1x min-1 . A diferença foi significativa entre os dois fluidos. CONCLUSÃO: Uma ECA com grande similaridade com a enzima somática foi isolada do fluido pericárdico humano. A atividade conversora de angiotensina I é maior no líquido pericárdico quando comparada com a atividade do soro. Esses dados constituem importante evidência do papel do líquido pericárdico no metabolismo de peptídeos ativos.

BACKGROUND: The characterization of an angiotensin-converting enzyme (ACE) in human pericardial fluid is relevant, considering its role in the angiotensin II release and thus, the role of the pericardium in cardiovascular homeostasis. OBJECTIVE: To isolate and characterize an ACE from human pericardial fluid and to compare the angiotensin I converting activities of the pericardial fluid with that of the serum in patients submitted to cardiovascular surgery. METHODS: The enzyme from human pericardial fluid was purified through chromatographic steps and characterized by polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), hydrolysis of angiotensin I, bradykinin, Hip-His-Leu and synthetic substrates with internal fluorescence suppression. Lisinopril was used as inhibitor. The ACE activity was measured in blood and pericardial fluid samples of 23 patients submitted to cardiovascular surgery. RESULTS: The purified ACE (MM = 140 kDa), releases angiotensin II, hydrolyses bradykinin and the Hip-His-Leu substrate. The kinetic parameters k cat,(s-1) and k cat/Km (µM-1. s-1) were, respectively: Hip-His-Leu (1.14 and 7 x 10 -4) ; Abz-YRK(Dnp)P-OH (2.60 and 0.77), Abz-LFK(Dnp)-OH (2.77 and 0.36) and Abz-SDK(Dnp)P-OH (1.92 and 0.19). The angiotensin I converting activities (mean ± SD) in the pericardial fluid and in blood, were, respectively: 3.16 ± 0.90 mU x mg -1x min-1 and 0.33 ± 0.11 mU x mg -1x min-1. The difference was significant between the two fluids. CONCLUSION: An ACE that bears great similarity with the somatic enzyme was isolated from human pericardial fluid. The angiotensin I converting activity is higher in the pericardial fluid when compared to the serum activity. These data are important evidence of the role of the pericardial fluid in the metabolism of active peptides.