Assessment of matrix metalloproteinase 9 genetic polymorphisms, circulating levels and its inhibitor TIMP-1 in resistant hypertension

Orientadores: Heitor Moreno Junior, Vanessa FontanaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: A hipertensão arterial resistente (HAR) é definida pela presença de pressão arterial (PA) acima da meta pressórica com o uso de três classes de anti-hipertensivos, ou ainda os pacientes que atingem controle da PA utilizando quatro ou mais fármacos. A morbidade e mortalidade associadas à hipertensão são atribuídas às lesões de órgãos-alvo, sendo que a hipertrofia ventricular esquerda (HVE) e rigidez arterial são fatores de risco independentes para os desfechos cardiovasculares. A participação das metaloproteinases da matriz extracelular (MMPs), dentre elas, a MMP-9, no remodelamento que leva à HVE e à rigidez arterial são bem descritas em modelos animais, porém na hipertensão resistente não há estudos na literatura. Os polimorfismos do gene da MMP-9, -1562C>T (rs3918242) e um segundo, chamado de R279Q (rs17576) estão associados ao aumento nos níveis de MMP-9 e eventos cardiovasculares. Também, foi demonstrada a influência do polimorfismo R279Q sobre a rigidez arterial em indivíduos saudáveis. Por fim, o SNP não sinônimo Q668R (rs17577) foi associado com doença coronariana em pacientes hipertensos tratados com Anlodipino. Até o momento, nenhum polimorfismo no gene da MMP-9 foi avaliado na HAR. Portanto o presente trabalho teve como objetivos: (1) Determinar os níveis circulantes de MMP-9, do inibidor TIMP-1 e da razão MMP-9/TIMP-1 (atividade global da MMP-9) nos grupos de hipertensos resistentes (HAR) (n=124) e não resistentes (HAS) (n=136); (2) Avaliar a associação entre os níveis da MMP-9 e TIMP-1 com o grau de rigidez arterial e HVE nos grupos de hipertensos; (3) Avaliar as frequências dos alelos, genótipos e haplótipos para os polimorfismos da MMP-9 (rs3918242, rs17576 e rs17577) nos HAS e HAR e (4) Avaliar a relação dos polimorfismos com as concentrações de MMP-9 e com HVE e rigidez arterial. Os níveis plasmáticos de MMP-9 e TIMP-1 foram avaliados por ELISA. O grupo de HAR apresentou menor concentração de MMP-9, menor razão MMP-9/TIMP-1 e maiores valores de TIMP-1 comparados aos HAS. Em seguida, avaliamos a associação desses biomarcadores com a rigidez arterial, avaliada através de velocidade de onda de pulso (VOP), e com a HVE, avaliada através do índice de massa do ventrículo esquerdo (IMVE) por ecocardiograma. A MMP-9 e a relação MMP-9/TIMP-1 foram positivamente correlacionadas com o diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo (DDVE) no grupo HAR. Já no grupo HAS, as mesmas correlações foram negativas. O TIMP-1 foi negativamente correlacionado com IMVE no grupo HAR e positivamente associado à IMVE no grupo HAS. Não foi encontrada correlação entre IMVE e MMP-9, nem correlações entre VOP com MMP-9 e TIMP-1 em ambos os grupos. Por fim, determinaram-se as frequências genotípicas dos polimorfismos -1562C>T por PCR seguida de eletroforese, e dos polimorfismos R279Q e Q668R, por PCR em tempo real utilizando sondas Taqman. As frequências haplotípicas foram estimadas pelo programa PHASE. Não houve diferenças nas frequências genotípicas, alélicas e haplotípicas entre os grupos. Nós avaliamos ainda a associação dos diferentes genótipos com as concentrações de MMP-9, rigidez arterial e prevalência de HVE, mas nenhuma associação foi encontrada. Nossos resultados sugerem que o equilíbrio entre MMP-9 e TIMP-1 varia de acordo com a gravidade da hipertensão e estão associados com HVE. Além disso, nossos dados demonstraram que os 3 polimorfismos genéticos da MMP-9 não estão associados com o fenótipo de HAR e não afetam os níveis plasmáticos de MMP-9 nos pacientes hipertensos estudadosAbstract: Resistant hypertension (RHTN) is defined as BP that remains above goals despite of the concurrent use of 3 antihypertensive agents of different classes at optimal dose amounts. Also, patients whose BP are controlled but require 4 or more medications are considered resistant. Left ventricular hypertrophy (LVH) and arterial stiffness are important predictors of mortality and morbidity and it is related to major cardiovascular events. Matrix metalloproteinases (MMPs) are a family of zinc dependent enzymes. MMP-9 participates in cardiovascular remodeling that contributes to LVH and arterial stiffness. These relationships are well described in animal models of hypertension, however in RHTN remains unclear. Genetics polymorphisms in MMP-9 gene including -1562C>T (rs3918242) and R279Q (rs17576) were associated with MMP-9 levels and cardiovascular events. The relationship between R279Q and arterial stiffness was also described in healthy volunteers. Finally, non-synonymous SNP Q668R (rs17577) was related to coronary disease in hypertensive patients treated with Amodipine. To date, no MMP-9 polymorphisms were evaluated in RHTN. Therefore, this study aimed: (1) To evaluate the levels of MMP-9, TIMP-1 and MMP-9/TIMP-1 ratio in RHTN subjects (n=124) and non-RHTN (HTN) (n=136) (2) To evaluate the relationship between MMP-9 and TIMP-1 with arterial stiffness and LVH in both groups (3) To evaluate the frequencies of MMP-9 polymorphisms (rs3918242, rs17576 e rs17577) in HTN vs. RHTN (4) To evaluate the relationship of genetic polymorphisms with MMP-9 levels, LVH and arterial stiffness. Plasma levels of MMP-9 and TIMP-1 were measured by ELISA. RHTN subjects presented decreased levels of MMP-9 and MMP-9/TIMP-1 ratio and higher TIMP-1 compared to HTN. We evaluated the association of these biomarkers with arterial stiffness, measured by pulse wave velocity (PWV), and with LVH, defined by left ventricular mass index (LVMI) (by echocardiogram). MMP-9 and MMP-9/TIMP-1 ratio were positively correlated with LV diastolic diameter (LVDD) in RHTN group. On the other hand, these biomarkers were inversely related to LVDD in HTN group. TIMP-1 was negatively related to LVMI in RHTN subjects, while positive association was found in HTN group. No relationship was found between LVMI and MMP-9, neither between PWV and MMP-9 nor TIMP-1 in both groups. We assessed genotypic frequency of -1562C>T using PCR followed by electrophoresis. R279Q and Q668R polymorphisms were determined using Real Time PCR with Taqman probes. Haplotype frequencies were estimated by PHASE software. There were no significant differences in the genotypes, alleles or haplotypes distributions between the RHTN patients and HTN. Moreover, no differences were found in MMP-9 levels, PWV or LVMI according to MMP-9 genotypes. Our data suggest that MMP/TIMP balance varies according to the severity of hypertension and are associated with resistant hypertension and left ventricular hypertrophy. In addition, genetic polymorphisms in MMP-9 are not associated to RHTN phenotype and do not affect MMP-9 levels in the studied hypertensive patientsDoutoradoFarmacologiaDoutora em Farmacologia2012/23410-7FAPES

Inflammatory markers and arterial stiffness in resistant hypertension

Orientador: Heitor Moreno JuniorDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: A inflamação tem sido associada à hipertensão arterial e lesões de órgãos-alvo, sendo que elevados níveis de biomarcadores inflamatórios como a interleucina 6 (IL-6), 10 (IL-10), 1? (IL-1?), fator de necrose tumoral alfa (TNF-?) e a proteína C reativa ultra sensível (PCR-US) têm sido relacionados à doenças cardiovasculares. Estes biomarcadores inflamatórios estão envolvidos na rigidez arterial, um importante fator de risco cardiovascular. De fato, a hipertensão arterial resistente (HAR) possui um prognóstico desfavorável atribuído ao não controle pressórico e a outros fatores de risco associados. Entretanto, ainda não foi estabelecido o perfil dessas citocinas na HAR, também não se conhece o potencial impacto desses biomarcadores inflamatórios na rigidez arterial. Este estudo transversal em 32 pacientes com HAR, 20 com hipertensão de grau leve a moderado (HAS) e 20 normotensos (NT) teve como objetivo avaliar a relação de marcadores inflamatórios com a rigidez arterial em pacientes hipertensos resistentes. Foram avaliadas as medidas de pressão arterial de consultório e rigidez arterial, através da velocidade de onda de pulso (VOP). As concentrações plasmáticas de IL-10, IL-6, IL-1? e TNF-? foram determinadas por ELISA e PCR-US por nefelometria. O teste de Kruskal-Wallis foi utilizado para comparar os níveis de IL-6, TNF- ? e PCR-US, assim como os valores de VOP, enquanto o teste Qui-quadrado foi utilizado para avaliação das variáveis IL-10 (1,0pg/mL) e IL-1? (0,012 pg/mL). Análise de regressão linear múltipla foi conduzida para testar se havia associação independente dos marcadores inflamatórios (IL-6, TNF-?, IL-1? e PCR-US) com a VOP. Os grupos não apresentaram diferenças de idade, gênero e IMC. A VOP foi maior nos pacientes HAR (10.5 ± 2.2m/s), seguidos por pacientes HAS (8.7±2.1m/s) e indivíduos NT (7.2± 1.0m/s) (p1.0 pg/mL) comparados aos HAS (50%) e NT (20%). Além disso, a proporção de pacientes HAR com IL-1? aumentada também foi maior (100%) comparada aos HAS (45%) e NT (25%). Finalmente, apenas a IL-1? foi independentemente associada a VOP (p1.0pg/mL) and IL-1? (0.012 pg/mL). Multiple linear regression analysis tested the association of inflammatory biomarkers (IL-10, TNF-?, IL-1? and hs-CRP) with PWV. No differences were observed between the 3 groups with respect to age, gender and BMI. PWV was increased in RHTN (10.5 ± 2.2m/s) followed by HTN patients (8.7±2.1m/s) compared to NT individuals (7.2± 1.0m/s) (p1.0 pg/mL) compared with HTN (50%) and NT (20%). Moreover, RHTN had higher frequency of subjects with increased levels of IL-1?(100%) compared to HTN (45% ) and NT (25%). Finally, IL-1? was independently associated to PWV (p<0.001; R2= 0.49; ?=0.079). Taken together, RHTN subjects presented increased levels of inflammatory cytokines (TNF-?, IL-1? and IL-10) as well as of arterial stiffness. In addition, we found that IL-1? levels are an independent risk factor for arterial stiffnessMestradoFarmacologiaMestra em Farmacologi

Delineation of management zones using mobile measurements of soil apparent electrical conductivity and multivariate geostatistical techniques

Site-specific management promotes the identification and management of areas within the field, which represent subfield regions with homogeneous characteristics (management zones). However, determination of subfield areas is difficult because of the complex combination of factors which could affect crop yield. One possibility to capture yield variability is the use of soil physical properties to define the management zones as they are related to plant available water. With the aim of characterizing the spatial variability of the main soil physical variables and using this information to determine potential management zones, soil samples were taken from 70 locations in a 33-ha field in Badajoz, southwestern Spain. Firstly, accurate spatial distribution maps of the soil attributes were generated by using regression kriging as the most suitable algorithm in which exhaustive secondary information on soil apparent electrical conductivity (ECa) was incorporated. ECa measurements were carried out with a Veris 3100 operating in both shallow (0–30 cm), ECs, and deep (0–90 cm), ECd,mode. Clay, coarse sand and fine sand were the soil physical properties which exhibited higher correlation with ECa (positively correlated with the finer texture component, clay, and negatively correlated with the coarser ones, coarse and fine sands), particularly with ECs. Thus, this was the secondary variable used to obtain the kriged maps. Later, principal component analysis and fuzzy cluster classification were performed to delineate management zones, resulting in two subfields to be managed separately. This number of subfields was determined using the fuzzy performance index and normalized classification entropy as the way to optimize the classification algorithm

Modulation Of Aldosterone Levels By -344 c/t Cyp11b2 Polymorphism And Spironolactone Use In Resistant Hypertension.

Interindividual variability in plasma aldosterone levels comprises environmental and genetic sources. Increased aldosterone levels have been associated with higher risk of hypertension and target-organ damage related to hypertension. Aldosterone excess and intravascular volume expansion are implicated in pathophysiology of resistant hypertension (RH). We sought to investigate whether -344 C/T polymorphism (rs1799998) in aldosterone synthase gene (CYP11B2) is associated with plasma aldosterone levels in patients with resistant hypertension. Sixty-two patients with resistant hypertension were enrolled in this cross-sectional study. Genotypes were obtained by allelic discrimination assay using real time polymerase chain reaction. Multivariable linear regression was used to identify whether TT genotype was a predictor of aldosterone levels. No differences in clinical and laboratorial parameters were found among genotype groups. We found an additive effect of the T allele on plasma aldosterone concentration in RH. Also, there was higher aldosterone levels in TT homozygous under use of spironolactone compared with C carriers and compared with TT subjects who was not under use of spironolactone. TT genotype and the use of spironolactone were significant predictors of aldosterone levels in RH subjects. Plasma aldosterone concentration is significantly associated with -344 C/T CYP11B2 polymorphism and with the treatment with spironolactone in resistant hypertensive subjects.8146-5