Bioquímica do SangueTecido Vascular.
Prof. Mário – IBqM - UFRJ
Estrutura do Tecido VascularEstrutura do Tecido Vascular
• Fibroblastos - Matriz Extracelular.
• Colágeno, • Glicosaminoglicano, • Fibras reticulares e elásticas, • Glicoproteínas.
• Célula Musculares Lisas.
• Controle do calibre do vaso sanguíneo e da pressão do sangue.
• Célula Endotelial.
• Controle da pressão do sangue. • Agregação Plaquetária , Trombose, Fibrinólise .• Angiogênese • Inflamação. • Barreira funcional.
Componentes Estruturais das Artérias Normais.
Células Endoteliais (Endotélio)
Células Musculares
Colágeno e Proteoglicanas
Tecido Conjuntivo e Nervos
Lúmen
MatrizSubendotelial
Musculatura Lisa
Alterações no Fluxo de SangueAlterações no Fluxo de Sangue
Exercício Físico
Vasoconstrição Vasodilatação
Vasoconstrição x VasodilataçãoVasoconstrição x Vasodilatação
O Tônus Vascular é determinado pela competição entre os diferentes agentes vasodilatadores e
vasoconstritores sobre o vaso sanguíneo.
Repouso
Vasoconstrição
Vasodilatação
Fatores que Regulam o Tônus VascularFatores que Regulam o Tônus Vascular
Fator Intrínsico:
• Mecanismo Miogênico• Mecanismo Endotelial• Mecanismo Metabólico
Fator Extrínsico:
• Mecanismo Neuronal • Mecanismo Hormonal
Tônus VascularControle do diâmetro dos
vasos sanguíneos
Fluxo SanguíneoControle do volume de
sangue
Controle Local(Tecidos e Vasos)
Controle Externo(Cérebro e Rins)
Terminais nervosos.
Excitação do Miócito Vascular - ControleExcitação do Miócito Vascular - Controle
RLCELC
Sítio de ligação ao ATP
Cabeça da miosina+ CALMODULINA
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+ Ca2+
Ca2+Retículo
sarcoplasmático
ATPATP
Cinase da cadeia leve da miosina
(MLCK)
ELC – cadeia leve essencial
RLC – cadeia leve regulatória
+ CALMODULINA
+ CALMODULINA+ CALMODULINA
O músculo liso não tem Troponina!
Origem do Cálcio usado na Contração Musculo Liso.
Complexo CaComplexo Ca2+2+ - Calmodulina - Calmodulina• Proteína ácida, com massa molecular de 17 kDa,
• Possui 4 sítios de ligação ao Ca2+.
• Media processos como inflamação, metabolismo, apoptose, movimento intracelular, memória curta e longa, crescimento do nervo, resposta imune e contração do músculo liso.
• A interação com Ca2+ induz troca conformacional
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Calmodulina – Ca2+
MLCKATP
ADP
P Miosina
Controle da ativação da atividade ATPase da cabeça da miosina.
A atividade ATPase da cabeça da miosina hidrolisa o ATP e a energia liberada reposiciona a miosina. Este processo é essencial para iniciar o ciclo de contração muscular.
PiADPPiATP
E
ATP
Na forma Fosforilada a cabeça da miosina é capaz de hidrolisar o ATP
ATP
ATP
P
Atividade de ATPaseda cabeça da miosina
ADP
Cinase da cadeia leve da miosina
(MLPK)
Fosfatase da cadeia leve da
miosina (MLCP)
H2OPi
Na forma Defosforilada a cabeça da miosina não é capaz de hidrolisar o ATP
Calmodulina-Ca2+
+
Excitação do Miócito Vascular - ControleExcitação do Miócito Vascular - Controle
RLCELC
Sítio de ligação ao ATP
Cabeça da miosina+ CALMODULINA
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+ Ca2+
Ca2+
ATPATP
Cinase da cadeia leve da miosina
(MLCK)
ELC – cadeia leve essencial
RLC – cadeia leve regulatória
+ CALMODULINA
+ CALMODULINA+ CALMODULINA
Fosfatase da cadeia leve da miosina
(MLCP)
Ca2+
Ca2+
Retículo sarcoplasmático
PONTOS DE CONTROLE
Membros da Família da MLCKMembros da Família da MLCK
J Clin Invest. 2007; 117(10):2812–2824
Fosforilação da MLCK por PKAFosforilação da MLCK por PKA
Biochemical and Biophysical Research Communications 261, 95–99 (1999)
Ca2+-CaM sensitive, actin-binding domain
(1-100 aa) ATP-binding site
ARRKWQKTGHAVRAIGRLS S
P
MAMISGMSGRKA S
PSítio de Fosforilação BSítio de Fosforilação B
Sítio de Fosforilação ASítio de Fosforilação ACaM-binding Domain
796 815
816 828
smMLCKsmMLCK
Fosforilação da MLCK por PKAFosforilação da MLCK por PKA
+ Ca2+-CaM
- Ca2+-CaM
Biochemical and Biophysical Research Communications 261, 95–99 (1999)
Regulação da Contração do Músculo Liso.
Webb R C Advan in Physiol Edu 2003;27:201-206
©2003 by American Physiological Society
Webb R C Advan in Physiol Edu 2003;27:201-206
©2003 by American Physiological Society
Relaxamento do Músculo Liso.
Síntese de Catecolaminas
Mecanismo de Ação das Catecolaminas.
AMPc e Proteína Quinase A.
Diversidade dos Receptores Adrenérgicos e dos Sinais Intracelulares depende das Ptns. G.
Visão Geral dos Adrenoreceptores.
Distribuição e Efeitos dos Diferentes Receptores Adrenérgicos.
Efeito da Ativação do Receptor β1 cardíaco.
Efeito da Ativação do Receptor β2 Vascular.
Ativação da fosfolipase C (PLC)
IP3 e DAG
Ca2+
NE/E
Controle do Miócito Cardíaco Controle do Miócito Cardíaco
β1
NE/E
Ativação daadenilato ciclase
cAMP
Gq
Contração Músculo Cardíaco
α1Gs
Controle do Miócito VascularControle do Miócito Vascular
α1Gq
Ativação da fosfolipase C (PLC)
IP3 e DAG
Ca2+
NOREPINEFRINA
α2
Inativação daadenilato ciclase
cAMP
EPINEFRINA
β2
Ativação daadenilato ciclase
cAMP
Vasorelaxamento
EPINEFRINA
GsGi
Vasoconstrição Vasoconstrição
Menos Sensíveis
A Epinefrina
quando ativados se sobrepõe aos Beta.
Epinefrina e o Antagonismo α1 x β2 no Músculo Liso Vascular.
Fatores que Regulam o Tônus VascularFatores que Regulam o Tônus Vascular
Fator Intrínsico:
• Mecanismo Miogênico• Mecanismo Endotelial• Mecanismo Metabólico
Fator Extrínsico:
• Mecanismo Neuronal • Mecanismo Hormonal
Tônus VascularControle do diâmetro dos
vasos sanguíneos
Fluxo SanguíneoControle do volume de
sangue
Controle Local(Tecidos e Vasos)
Controle Externo(Cérebro e Rins)
Simpático x Parassimpático
Síntese de Acetilcolina.
Tipos de Receptores de AcetilColina.
Mecanismo de Ação dos Receptores Colinérgicos.
Receptores Muscarínicos e sua Distribuição.
M2 no Coração desacelera contração....
M3 no Endotélio induz vasodilatação....
Vasodilatação mediada por NO.
M3 no Endotélio induz vasodilatacao..no Musculo Liso via Oxido Nitrico...
Controle do Tônus Vascular pelas Células Endoteliais.
ÓXIDO NÍTRICO (NO)
PROSTACICLINA
ENDOTELINA-1
FATOR DE ATIVAÇÃO PLAQUETÁRIA (PAF)
Reação da Óxido Nítrico Sintase
Nome Estrutura Função
Nitric oxide (NO) N=O Vasodilator, platelet inhibitor, immune regulator, neurotransmitter
Peroxynitrite (NO3–)
O=N–O–O– Oxidant and nitrating agent
Nitroxyl anion (NO–)
N–=O Can form from nonspecific donation of an electron from metals to NO
Exhibits NO-like effects, possibly by first being oxidized to NO
Nitrous oxide (N2O)
N–=N+=O Anesthetic
Dinitrogen trioxide (N2O3)
Auto-oxidation product of NO that can nitrosylate protein thiols
Nitrite (NO2–)
O=N-O– Stable oxidation product of NO
Slowly metabolized to nitrosothiols, and decomposes to NO at acidic pH
Nitrate (NO3–)
Stable oxidation product of NO
Produção de NO pelo Endotélio.
NONO
NONO NO
NO
Células endoteliais
CélulasMusculares
lisas
Na célula muscular:
NO
GUANILATO CICLASE
GTP cGMP
Vaso dilatado
+
citosol
Durante o processo inflamatório e aumentoda força de cisalhamento as células endoteliais
produzem óxido nítrico (NO).
Endotelina-1
Retículo sarcoplasmático
GDP
Endotelina-1
proteína G(inativa)
proteína G(ativa)ETA
Ca2+
Ca2+
Ca2+Ca2+
Ca2+
IP3 e DAGCa2+Canal de Ca2+
GTP
PLC(forma inativa)
PLC(forma ativa)
Canais de Ca2+
+
+
Vasoconstrição!
Angiotensina II e Vasoconstrição.
Angiotensinogênio
renina
Angiotensina I Angiotensina II+
+
VasoconstriçãoQueda
na pressãosanguínea
Consequência: aumento da pressão sanguínea
+
+
+
Reabsorção de Na+Reabsorção de águaSecreção de aldosteronaAumento da atividade simpática
Angiotensina II
Retículo sarcoplasmático
GDP
Angiotensina II
proteína G(inativa)
proteína G(ativa)AT1
Ca2+
Ca2+
Ca2+Ca2+
Ca2+
IP3 e DAGCa2+Canal de Ca2+
GTP
PLC(forma inativa)
PLC(forma ativa)
Canais de Ca2+
+
+
Vasoconstrição!
Regulação do Tônus VascularRegulação do Tônus Vascular
VasoconstriçãoVasoconstrição
VasodilataçãoVasodilatação
Regulação do Tônus VascularRegulação do Tônus Vascular
Regulação do Tônus Vascular por Regulação do Tônus Vascular por Insulina.Insulina.