Tratamento da fibrose induzida pela infecção por Trypanosoma cruzi com composto inibidor da via de TGF-beta em modelo tridimensional de cultivo de células cardíacas / Treatment of t. cruzi-induced fibrosis with a tgf-β signaling inhibitor compound using a three-dimensional model of cardiac cells culture

RESUMO

A doença de Chagas é a principal causa de lesões cardíacas em jovens adultos economicamente produtivos em áreas endêmicas da América Latina. A cardiopatia chagásica (CC) se caracteriza como uma doença progressivamente debilitante, na qual o TGF-beta desempenha papel fundamental para o desenvolvimento da fibrose e hipertrofia cardíacas, através da regulação de componentes da matriz extracelular (MEC), tais como a fibronectina, as metaloproteases (MMPs) e os inibidores teciduais das MMPs (TIMPs). No presente estudo, foi verificada a capacidade do inibidor farmacológico da via de TGF-beta, SB-431542, em restaurar o equilíbrio da MEC, rompido pela infecção por T. cruzi, e os prováveis mecanismos envolvidos neste processo. Para tal, utilizamos um modelo tridimensional (3D) de cultivo de células cardíacas (denominados esferóides cardíacos), capaz de mimetizar aspectos da arquitetura e fisiologia do tecido cardíaco. O tratamento dos esferóides cardíacos infectados por T. cruzi com SB-431542 resultou na redução parcial da hipertrofia e fibrose dos esferóides cardíacos, por mecanismos envolvendo a redução na expressão de TIMP-1, o aumento na atividade das MMPs 2 e 9, a redução na expressão da fibronectina e a redução da carga parasitáriaAtravés de uma abordagem proteômica, conseguimos ainda identificar outras proteínas possivelmente envolvidas no processo de reversão da fibrose e hipertrofia dos esferóides cardíacos a partir do tratamento com SB-431542, como as integrinas, fibulinas, proteínas de ligação ao selênio, a titina, entre outras. Além disso, as análises proteômicas nos permitiram identificar alguns dos componentes moleculares envolvidos no processo de remodelamento do tecido cardíaco disparado pela infecção por T. cruzi, auxiliando assim, na compreensão dos mecanismos associados à progressão da hipertrofia e da fibrose ao longo do desenvolvimento da CC...

ABSTRACT

Chagas disease represents the leading cause of cardiac lesions in economicallyproductive adults in endemic areas of Latin America. Chagasic cardiomyopathy (CC)is a progressive dysfunctional illness, in which TGF-beta plays a central role indevelopment of fibrosis and hypertrophy through regulation of extracellular matrix(ECM) components, such as fibronectin, matrix metalloproteinases (MMPs) and tissueinhibitors of metalloproteinases (TIMPs). In the present study we tested the efficacy ofa pharmacological inhibitor of TGF-beta signaling pathway, SB-431542, in restoring ECMbalance disrupted by T. cruzi infection and the possible mechanisms involved in thisprocess. For that, we used a three-dimensional (3D) model of cardiac cells culture(named cardiac spheroids) that can mimic aspects of architecture and physiology ofliving cardiac tissues better than conventional two-dimensional (2D) models.Treatment of T. cruzi-infected-cardiac spheroids with SB-431542 resulted in areduction of spheroids hypertrophy and fibrosis by mechanisms involving a decreasein the expression of TIMP-1, an increase in the activities of MMP-2 and MMP-9, areduction in the expression of fibronectin and a reduction of parasite load. Moreover,we identified through a proteomic approach, other proteins possibly involved inreversion of fibrosis and hypertrophy of cardiac spheroids after treatment with SB-431542, such as integrins, fibulins, selenium binding proteins and titin, among others.In addition, the proteomic analysis allowed us to identify molecular componentsinvolved in tissue remodeling generated by T. cruzi infection, assisting in thecomprehension of mechanisms related to fibrosis and hypertrophy progression duringCC’s development...