The participation of HIF-1 alpha in collagen type II and aggrecan expression on articular cartilage mediated by IL-1 beta and TNF alpha cytokines / Participação do HIF-1 alfa na expressão de colageno tipo II e agrecano na cartilagem articular mediada pela IL-1 beta e TNF alfa

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

O Fator Induzido por Hipóxia-1 (Hypoxia Inducible Factor-1 - HIF-1) é um fator de transcrição responsável por transcrever genes relacionados às alterações nas concentrações de oxigênio e sobrevivência celular. A cartilagem articular é um tecido avascular e o ambiente dos condrócitos é caracterizado por condições de hipóxia dentro da matriz. Nestas condições a proteína HIF-1α do Fator de transcrição Induzido por Hipóxia-1α (HIF-1α) é necessário para controlar o metabolismo e a integridade funcional da cartilagem. Além da hipóxia algumas citocinas como IL-1β e TNFα são também capazes de estabilizar HIF-1α, além de serem consideradas as principais mediadoras da osteoartrite (OA). Objetivo: Verificar a participação da IL–1β na regulação do HIF-1α em condições normais de oxigênio; Verificar a utilização da via da Fosfatidil-Inositol-3-Kinase (PI-3K) pelo HIF-1α e analisar a participação HIF-1α na expressão de colágeno tipo II e agrecano e a sua regulação pelas citocinas TNF-α e da IL–1β. Material e Métodos: Condrócitos humanos provenientes de pacientes em OA, submetidos à artroplastia de joelho, foram cutivados em suspensão e em monocamada, submetidos ou não ao silenciamento do gene do HIF-1α pela técnica de Interferência por RNA e estimulados com IL-1β, TNFα e LY294002, o inibidor da via da PI-3K em condições normais de oxigênio e em hipóxia e foram submetidos à extração de proteína nuclear, extração de RNA e precipitação das proteínas do meio de cultura das células. A análise das proteínas foi feita por meio da técnica de Western Blotting para a detecção da proteína nuclear HIF-1α e do colágeno tipo II no meio de cultura das células. O RNA foi analisado pela técnica de PCR em Tempo Real para a quantificaçãos dos genes do HIF-1α, Colágeno tipo II e Agrecano. Resultados: IL-1β aumentou a expressão da proteína nuclear HIF-1α, mas não alterou a expressão do RNAm. Essa modulação utilizou a via da PI-3K. A hipóxia aumentou as concentrações do RNAm do HIF-1α em comparação com as condições normais de oxigênio, mas IL-1β e TNFα não alteraram o RNAm do HIF- 1α em condições normais de oxigênio e em associação com a hipóxia, inibiram o efeito regulatório positivo desta sobre o HIF-1α. A hipóxia isoladamente também aumentou RNAm de colágeno tipo II, o que foi anulado pelo estímulo associado com a IL-1β. Nos grupos de condrócitos com deficiência do HIF-1α (silenciados), em quaisquer condições de oxigênio, IL-1β e TNFα não alteraram significativamente a expressão de HIF-1α, mas em hipóxia, a expressão de colágeno tipo II foi regulada negativamente nesses grupos. A associação entre a falta do HIF-1α e as citocinas diminuiu ainda mais a expressão do colágeno tipo II em condições de hipóxia. Em todas as análises não foram observadas diferenças significativas nas expressões do RNAm do agrecano e na análise do colágeno tipo II das proteínas precipitadas dos meios de cultura das células. Conclusão: IL-1β aumentou a expressão da proteína nuclear HIF-1α pós-transcrição. A regulação do HIF-1α pela IL-1β em situação normal de oxigênio ocorreu, ao menos em parte, pela PI-3K. O HIF-1α se relacionou positivamente com a expressão do gene do colágeno tipo II, principalmente em hipóxia, mas não com os níveis da proteína. Não houve associação com a expressão do gene do agrecano.

ASSUNTO(S)

fator de necrose tumoral tnf-alpha osteoarthritis interleucina-1 beta cartilagem auricular osteoartrite artucular cartilage interleukin-1beta

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