- Fonte: Universidade do Alabama em Birmingham
- Resumo: Os pesquisadores mostraram, pela primeira vez, que o potássio dietético reduzido promove rigidez aórtica elevada em um modelo de mouse. Essa rigidez arterial em seres humanos é preditiva de doença cardíaca e morte por doença cardíaca, e representa um importante problema de saúde para a nação. Os pesquisadores também descobriram que o aumento dos níveis de potássio na dieta diminuiu a calcificação vascular e a rigidez aórtica. Além disso, eles desvendaram o mecanismo molecular subjacente aos efeitos de potássio dietético baixo ou alto.
Bananas e abacates - alimentos ricos em potássio - podem ajudar a proteger contra a calcificação vascular patogênica, também conhecida como endurecimento das artérias.
Os pesquisadores da Universidade do Alabama em Birmingham mostraram, pela primeira vez, que o potássio dietético reduzido promove rigidez aórtica elevada em um modelo de mouse, em comparação com ratos alimentados com potássio normal. Essa rigidez arterial em seres humanos é preditiva de doença cardíaca e morte por doença cardíaca e representa um importante problema de saúde para a nação como um todo.
Os pesquisadores da UAB também descobriram que o aumento dos níveis de potássio na dieta diminuiu a calcificação vascular e a rigidez aórtica. Além disso, eles desvendaram o mecanismo molecular subjacente aos efeitos de potássio dietético baixo ou alto.
Esse conhecimento de como as células musculares lisas vasculares das artérias regulam a calcificação vascular enfatiza a necessidade de considerar a ingestão dietética de potássio na prevenção de complicações vasculares da aterosclerose. Ele também fornece novos alvos para possíveis terapias para prevenir ou tratar calcificação vascular aterosclerótica e rigidez arterial.
Uma equipe da UAB liderada por Yabing Chen, Ph.D., professora de patologia da UAB e pesquisadora do Centro Médico de Birmingham, explorou este mecanismo de doença vascular de três maneiras: ratos vivos alimentados com dietas que variaram em potássio, cruzamento de artéria do mouse - Seções estudadas em meio de cultura com diferentes concentrações de potássio e células musculares lisas vasculares de ratos cultivadas em meio de cultura.
Trabalhando de ratos vivos para eventos moleculares em células em cultura, os pesquisadores da UAB determinaram uma ligação causal entre a redução de potássio dietético e a calcificação vascular na aterosclerose, bem como descobriram os mecanismos patogênicos subjacentes.
O trabalho animal foi realizado no modelo de mouse propenso a aterosclerose, os ratos deficientes em E de apoliproteína, um modelo padrão que é propenso a doenças cardiovasculares quando alimentado com uma dieta rica em gordura. Usando níveis baixos, normais ou altos de potássio dietético - 0,3 por cento, 0,7 por cento e 2,1 por cento em peso / peso, respectivamente, a equipe da UAB descobriu que os ratos alimentados com uma dieta com baixo teor de potássio apresentaram aumento significativo na calcificação vascular. Em contraste, os ratos alimentados com uma dieta de alto teor de potássio inibiram marcadamente a calcificação vascular. Além disso, os ratos de baixo teor de potássio apresentaram rigidez aumentada de seus aortas, e os ratos com alto teor de potássio apresentaram diminuição da rigidez, conforme indicado pelo indicador de rigidez arterial chamado velocidade da onda de pulso, que é medido pela ecocardiografia em animais vivos.
Os diferentes níveis de potássio na dieta foram refletidos por diferentes níveis sanguíneos de potássio nos três grupos de camundongos.
Quando os pesquisadores analisaram as seções transversais arteriais em culturas que foram expostas a três diferentes concentrações de potássio, com base em níveis fisiológicos normais de potássio no sangue, eles encontraram um efeito direto para o potássio na calcificação arterial nos anéis arteriais. Os anéis arteriais com baixo teor de potássio aumentaram marcadamente a calcificação, enquanto o alto teor de potássio inibiu a calcificação aórtica.
"Os resultados têm um importante potencial de tradução", disse Paul Sanders, professor de nefrologia no Departamento de Medicina da UAB e co-autor, "uma vez que demonstram o benefício de suplementação de potássio adequada na prevenção da calcificação vascular em camundongos propensos a aterosclerose , e o efeito adverso da baixa ingestão de potássio ".
Detalhes mecânicos
Na cultura celular, baixos níveis de potássio no meio de cultura melhoraram notavelmente a calcificação das células dos músculos lisos vasculares. Pesquisas anteriores de vários laboratórios, incluindo o grupo de Chen, mostraram que a calcificação das células musculares lisas vasculares se assemelha à diferenciação das células ósseas, o que leva à transformação de células musculares lisas em células semelhantes a ossos.
Assim, os pesquisadores da UAB testaram o efeito do crescimento de células musculares lisas vasculares em cultura de células de baixo teor de potássio. Eles descobriram que as condições de baixo teor de potássio promoveu a expressão de vários marcadores de genes que são características das células ósseas, mas diminuíram a expressão de marcadores celulares de músculos lisos vasculares, sugerindo a transformação das células musculares lisas vasculares em células semelhantes a ossos, condições de potássio.
Mecanicamente, eles descobriram que o cálcio intracelular elevado com baixo teor de potássio nas células do músculo liso vascular, através de um canal de transporte de potássio chamado canal de potássio retificador interno. Isso foi acompanhado pela ativação de vários mediadores a jusante conhecidos, incluindo a proteína quinase C e a proteína de ligação ao elemento de resposta à cAMP ativada com cálcio, ou CREB.
Por sua vez, a ativação do CREB aumentou a autofagia - o sistema de degradação intracelular - nas células de baixo teor de potássio. Usando inibidores de autofagia, os pesquisadores mostraram que o bloqueio de autofagia bloqueava a calcificação. Assim, a autofagia desempenha um papel importante na mediação da calcificação das células do músculo liso vascular induzidas pela condição de baixo teor de potássio.
Os papéis dos sinais de ativação e autofag da CREB foram então testados nos modelos de seção transversal da artéria do mouse e do mouse vivo, com níveis baixos, normais ou altos de potássio na mídia ou dieta. Os resultados em ambos os sistemas apoiaram o papel vital do potássio para regular a calcificação vascular através da sinalização de cálcio, CREB e autofagia.
Além de Chen e Sanders, co-autores do artigo, "o potássio dietético regula a calcificação vascular e a rigidez arterial", publicado na JCI Insight, são Yong Sun, Chang Hyun Byon e Youfeng Yang, Departamento de Patologia da UAB; Wayne E. Bradley, Louis J. Dell'Italia e Anupam Agarwal, Departamento de Medicina da UAB; e Hui Wu, UAB Departamento de Odontopediatria. Sanders, Agarwal e Chen também são membros do Departamento de Pesquisa, Veterans Affairs Birmingham Medical Center.
Fonte do relato:
Materiais fornecidos pela Universidade do Alabama em Birmingham . Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e comprimento.
Referência de revista :
Yong Sun, Chang Hyun Byon, Youfeng Yang, Wayne E. Bradley, Louis J. Dell'Italia, Paul W. Sanders, Anupam Agarwal, Hui Wu, Yabing Chen. O potássio dietético regula a calcificação vascular e a rigidez arterial . JCI Insight , 2017; 2 (19) DOI: 10.1172 / jci.insight.94920
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