o calibre e a reatividade vascular, a distribuição de fluido dentro e fora dos vasos e o débito cardíaco(IRIGOYEN; CONSOLIN-COLOMBO; KRIEGER, 2001).
A regulação da PA é uma das mais complexas funções fisiológicas, pois é resultante da ação integrada dos sistemas cardiovascular, renal, neural e endócrino, que trabalhando em conjunto são responsáveis pela redistribuição dos vários fluxos regionais através de alterações na resistência total e no débito cardíaco (CAMPAGNOLE-SANTOS; HAIBARA, 2001).
A descoberta de novos sistemas e mecanismos que influenciam o débito cardíaco e a resistência vascular periférica e, por conseguinte a PA, contribuiu para a construção de uma complexa rede de interrelações na fisiopatologia de algumas doenças cardiovasculares (DCV), como a hipertensão arterial sistêmica (HAS). Alterações nos mecanismos de retenção renal de sódio, no sistema nervoso simpático, no sistema renina-angiotensina (SRA), na membrana celular, a hiperinsulinemia, entre outros, são parte dessa rede fisiopatológica complexa (LIMA; HATAGINA; SILVA, 2007).
As doenças cardiovasculares (DCV) compreendem um grupo que envolve as doenças do coração (cardiomiopatia, disfunção isquêmica do coração, insuficiência cardíaca congestiva) e dos vasos sanguíneos (doença arterial coronariana, hipertensão e ateroesclerose) (KUMAR et al., 2007). As maiores doenças arteriais como ateroesclerose e hipertensão são caracterizadas pela hipertrofia e hiperplasia das células musculares lisas, associadas com acúmulo de matriz extracelular na camada média do vaso, levando ao aumento da espessura da parede do vaso, de tal forma que a perda da capacidade de regular o tônus e o crescimento das células musculares lisas são fatores comuns nessas doenças (LOIRAND et al., 2006).
Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS, 2012), as doenças cardiovasculares são a causa número um de morte no mundo: mais pessoas morrem anualmente dessas doenças do que de qualquer outra causa. Estima-se que 17,1 milhões de pessoas morrem de doenças cardiovasculares a cada ano, representando 30% de todas as mortes globais. Dessas mortes, uma estimativa é que 7,3 milhões foram devido a doenças coronárias e 6,2 milhões foram por acidente vascular cerebral, doenças essas que aumentam o seu risco de 2 a 3 vezes se o paciente for fumante. Países de baixa e média renda são desproporcionalmente afetados: mais de 80% das mortes por DCV ocorrem em países de baixa e média renda e ocorrem quase igualmente em homens e mulheres. Com base na projeção
da OMS (2012), em 2030, serão quase 23,6 milhões de óbitos em decorrência de doenças cardiovasculares, principalmente por doença cardíaca e derrame.
As doenças cardiovasculares têm sido e continuam a ser, apesar de seu declínio, a causa principal de morte no Brasil (SCHMIDT et al., 2011). Concentram 29,4% do total de óbitos declarados, com 308 mil registros em 2007. A taxa de mortalidade decorrente dessa enfermidade caiu 26% em 11 anos, com redução média de 2,2% ao ano, passando de 284 por 100 mil habitantes, em 1996, para 206 por 100 mil habitantes, em 2007 (BRASIL, 2011). O declínio da doença cardiovascular é maior para as doenças cerebrovasculares (34%) e outras formas de doenças do coração (44%). Mortalidade a partir de doença isquêmica cardíaca diminuiu 26%. Mortalidade por doença hipertensiva do coração, pelo contrário, aumentou 11%, crescendo para 13% do total de mortes atribuíveis para doença cardiovascular em 2007, em comparação com 30% para doença isquêmica cardíaca e 32% para doença cerebrovascular. As doenças cardiovasculares geram o maior custo de internação hospitalar no âmbito do sistema nacional de saúde (SCHMIDT et al., 2011). Uma das explicações para o resultado de declínio das doenças cardivasculares é o maior nível de instrução da população e as políticas de prevenção à saúde, como a redução do tabagismo, a promoção de alimentação saudável e o estímulo à atividade física.
Várias destas doenças ou condições clínicas apresentam em comum a presença da disfunção endotelial, gerando vasoconstricção, acúmulo de lipídeos, aumento da adesão leucocitária, proliferação de células do músculo liso vascular, agregação plaquetária, trombose entre outros (GIRARDI; GIRARDI; PETERS, 2006). O termo disfunção endotelial é empregado para definir as situações em que o endotélio perdeu sua propriedade vasoprotetora, representando a etapa inicial de vários processos de lesão vascular, como a injúria mecânica, hipercolesterolemia, ateroesclerose, hipertensão arterial sistêmica, entre outros (ITURRY-YAMAMOTO; ALVES; PICON, 1997).
O endotélio vascular é uma fina camada de células que recobre a superfície luminal dos vasos sanguíneos, e têm uma larga área para troca de materiais entre o sangue os tecidos (JIN et al., 2010a). Em várias condições clinicas ou doenças podem acarretar disfunção endotelial, gerando vasoconstricção, acúmulo de lipídeos, aumento da adesão leucocitária, proliferação de células do músculo liso
vascular, agregação plaquetária, trombose entre outros (GIRARDI; GIRARDI; PETERS, 2006).
Está estrategicamente situado na parede vascular para: a) atuar como um sensor de alterações hemodinâmicas; b) produzir mediadores que interferem com o crescimento, atividade, migração e morte de células; c) manter as alterações adaptativas de forma que elas se adequem às exigências circulatórias (CARVALHO et al., 2001).
As células endoteliais liberam fatores derivados do endotélio como fatores relaxantes (FRDE) e fatores contracturantes (FCDE). Dentre os fatores relaxantes estão o óxido nítrico (NO), prostaglandina I2 (PGI2) e fatores hiperpolarizantes derivados do endotélio (FHDE) e incluindo os fatores contracturantes estão endotelina (ET-1), prostaglandinas F2α e tromboxano A2 (TXA2) (JIN et al., 2008b).
O mecanismo básico mediado pelo FHDE pode ser separado em dois estágios: na primeira etapa um aumento na concentração de cálcio intracelular ([Ca2+]
i), que leva a ativação dos canais de potássio sensíveis ao cálcio seguido de efluxo de potássio levando a uma hiperpolarização da membrana plasmática (MP). A etapa seguinte reflete o mecanismo pelo qual a hiperpolarização endotelial é transferida para as células musculares lisas. Nessas células o FHDE ativa canais de potássio sensíveis à voltagem acompanhado do fechamento dos canais de cálcio sensíveis à voltagem (Cav), o que resulta em relaxamento (LUKSHA; AGEWALL; KUBLICKIENE, 2009).
A regulação do tônus vascular envolve a produção e liberação de metabólitos da via da enzima ciclooxigenase (COX). A ciclooxigenase é uma enzima que catalisa a reação de metabolismo do ácido araquidônico em metabólitos, dentre eles a prostaciclina que é um potente vasodilatador derivado do endotélio vascular importante para a regulação do tônus vascular (FETALVERO; MARTIN; HWA, 2007). A prostaciclina formada no endotélio vascular se difunde até o as células musculares onde promove a ativação de receptores IP que estão acoplados a proteína Gs, este acoplamento induz a ativação da enzima adenilil ciclase (AC) levando a um aumento dos níveis de adenosina monofosfato cíclico (AMPc) no citosol (GALIÉ; MANES; BRANZI, 2001).
O aumento do AMPc gera a ativação de uma proteína cinase dependente de AMPc (PKA). Esta proteína quando ativada promove fosforilações na Ca2+ - ATPase do retículo sarcoplasmático (SERCA), aumentado a recaptação de cálcio do citosol
para os estoques, promovendo a abertura de canais para potássio, o fechamento de canais para cálcio na membrana e a inibição da cinase da cadeia leve de miosina (MLCK), acarretando em uma diminuição do tônus (YANG; LIN, 2005).
A produção endógena de NO tem um papel importante no controle do tônus vascular e pressão sanguínea (IRVINE; FAVALORO; KEMP-HARPER, 2003). Por sua vez, a diminuição dessa produção está relacionada à redução da vasodilatação endotélio-dependente em pacientes com hipertensão, hipercolesterolemia, diabetes ou ateroesclerose (SOUZA et al., 2007).
O óxido nítrico é um radical livre, gasoso, lipofílico, mensageiro celular gerado por três isoformas distintas de sintases do NO (NOS): neuronal (nNOS), induzível (iNOS) e endotelial (eNOS) (NASEEM, 2005).
A eNOS é uma enzima constitutiva ativada por um aumento na concentração intracelular de íons cálcio (Ca2+), induzido por agonistas como a acetilcolina, catecolaminas, trisfosfato de adenosina (ATP), substância P, angiotensina II (Ang II), ou por estímulos físicos, como a força de cisalhamento (shear stress). A ativação da eNOS também pode acontecer independentemente de um aumento na concentração de Ca2+, via mecanismos dependentes de tirosina cinase (CARVALHO et al., 2001).
Essa via independente para ativação da eNOS envolve a fosforilação desta via Akt, fazendo-se esta necessária para uma produção eficiente de NO a uma variedade de estímulos (TAGUCHI et al., 2011). Akt é uma cinase serina / treonina, também conhecida como proteína cinase B (PKB) (BALAKUMAR; KAUR; SINGH, 2007), cuja indução da sua atividade está principalmente sob o controle dos produtos da fosfatidilinositol - 3- OH cinase (PI3 cinase). Embora a atividade seja predominantemente dependente da PI3 cinase, existem mecanismos independentes de ativação da Akt, como pela proteína cinase A (PKA), agonistas β-adrenérgicos e stress celular. Essa forma de stress celular inclui isquemia, hipóxia, estresse oxidativo e hipoglicemia (WEST; CASTILLO; DENNIS, 2002).
A reação química de síntese do NO envolve duas etapas: na primeira, ocorre a hidroxilação de um dos nitrogênios guanidinos da L-arginina para gerar NG-hidroxi- L-arginina (NHA). Esta reação utiliza nicotinamida-adenina-dinucleotideo-fosfato- hidrogênio (NADPH) e oxigênio (O2) e, provavelmente, envolve o complexo heme da NOS. Na segunda etapa, ocorre a conversão da NHA em NO e citrulina (DUSSE; VIEIRA; CARVALHO, 2003). Reação esta ilustrada na figura 1.
Figura 1– Reação de formação do NO
O NO atravessa o espaço do endotélio para o músculo liso vascular e se liga a molécula heme da guanilato ciclase solúvel (GCs) com conseqüente formação do segundo mensageiro 3’,5’-monofosfato cíclico de guanosina (GMPc) intracelular (CERQUEIRA; YOSHIDA, 2002), levando ao relaxamento vascular (KIM et al., 2011). Assim, a regulação da bioatividade do óxido nítrico não é apenas atingida pela modulação da NOS, mas também por afetar CGs, o efetor “downstrean”
intracelular do NO (YETIK-ANACAK; CATRAVAS, 2006). É reconhecido que a ativação da ciclase de guanili solúvel é o principal evento
celular que inicia o relaxamento e os eventos que ocorrem após a produção de GMPc são amplamente estudados. As vias de regulação envolvendo a via NO/GMPc/PKG para a promoção do relaxamento envolve a redução das concentrações do cálcio intracelular através do seqüestro e remoção do cálcio pela bomba de cálcio, inibição de canais de cálcio voltagem dependentes e inibição dos receptores acoplados a proteína G no músculo liso (LINCOLN; DEY; SELLAK, 2001) (Figura 2).
Figura 2- Ilustração da produção, liberação e ação do NO e o papel da eNOS na sua produção
A ativação da PKG também promove relaxamento por levar a desfosforilação da cadeia leve de miosina (MLC) por ação direta ou indireta, por induzir mudanças morfológicas consistentes na inibição da via da RhoA. A fosforilação da RhoA contribui para a ação vasodilatadora da via NO/GMPc através da inibição da sensibilização ao cálcio mediada pela Rho-cinase. A regulação da RhoA dependente do NO pode assim ser um componente crucial para determinar a ação do endotélio na parede arterial normal e em condições patológicas, associadas com disfunção endotelial e diminuição da biodisponibilidade do NO (LOIRAND et al., 2006).
A PKG regula a fosforilação dos canais de potássio sensíveis ao cálcio (BKCa). O aumento da atividade desses canais hiperpolariza a membrana e reduz o influxo de cálcio intracelular através dos canais de cálcio dependentes de voltagem. O aumento da atividade desses canais resulta na diminuição do cálcio intracelular, levando a desfosforilação da MLC e relaxamento (LINCOLN; DEY; SELLAK, 2001).
A regulação da atividade contrátil das células musculares lisas na circulação sistêmica é dependente de uma complexa interação de substâncias vasodilatadoras e vasoconstrictoras, estímulos de hormônios circulantes, neurotransmissores e de fatores derivados do endotélio que regulam a pressão arterial (JACKSON, 2000a).
O tônus muscular liso é determinado pelo estado contrátil das células do músculo liso vascular, regulado pela [Ca2+]i, sendo o aumento desta o evento chave no processo de ativação do aparato contrátil das células musculares lisas (KATOUE et al., 2006).
O processo de contração neste tecido pode ser evocado por dois diferentes mecanismos: acoplamento farmacomecânico, que se caracteriza pela entrada de cálcio, que causa contração do músculo liso, sem que haja uma mudança
Shear stress ou agonistas
NO