Effect of Aldosterone on MMP-9 Activity in Monocyte/Macrophages

Background. L’aterosclerosi è una patologia cronica e multifattoriale causata dall’esposizione prolungata a fattori di rischio. I fattori di rischio provocano stress ossidativo e disfunzione endoteliale, portando all’espressione di molecole di adesione, diapedesi monocitaria e trasformazione in macrofagi. I macrofagi internalizzano le LDL ossidate, diventano “cellule schiumose” e rilasciano citochine pro-infiammatorie che aumentano l’aterosclerosi e metalloproteasi che destabilizzano la placca. Si è dimostrato che alti livelli plasmatici di aldosterone (PAC) predicono la mortalità a breve e lungo termine e le aritmie mortali in pazienti con infarto del miocardio (AMI); un ruolo prognostico è stato attribuito al PAC anche nei pazienti con coronaropatia stabile (CAD). Inoltre, è stato dimostrato che gli antagonisti del recettore mineralcorticoide (MRA) riducono la mortalità cardiovascolare (CV) in pazienti con insufficienza cardiaca (HF) o disfunzione ventricolare sinistra post AMI acuto. Recenti trial clinici hanno dimostrato un effetto pro-aterogenico dell’aldosterone o di destabilizzazione della placca, supportato dalla recente identificazione di pathways che correlano l’aldosterone allo stress ossidativo e all’attivazione della metalloproteasi-9 (MMP-9), che supponiamo possa avvenire nei monociti/macrofagi, cellule coinvolte direttamente nell’instabilità della placca e nei risultanti eventi cardiovascolari. Scopo. Lo scopo primario del nostro studio era di investigare l’effetto dell’aldosterone e degli antagonisti del recettore mineralcorticoide sulla produzione di MMP-9 da parte di monociti/macrofagi. Materiali e Metodi. Abbiamo utilizzato la linea cellulare monocitica THP-1 e monociti umani estratti da sangue di volontari sani; per ottenere i macrofagi, è stato usato phorbol myristate acetate (PMA) per la linea cellulare e GM- CSF per le cellule umane. Abbiamo inizialmente confermato la transizione cellulare attraverso la FACS e l’espressione genica di PPARγ.
Abbiamo indagato la presenza del recettore minaralocorticoide (MR) nelle cellule con Western Blot e RT-PCR e per chiarire gli effetti dell’aldosterone su queste cellule abbiamo analizzato l’espressione genica del gene FKBP51. L’effetto sull’espressione e sull’attività della MMP-9 è stato analizzato attraverso RT-PCR e zimografia, rispettivamente. Risultati. Abbiamo dimostrato che i macrofagi, sia THP-1 sia umani, esprimono una maggior quantità di mRNA di PPARγ, confermando la transizione fenotipica delle cellule.
I macrofagi inoltre esprimono maggior quantità di mRNA e proteina MR rispetto ai monociti, spiegando quindi l’incapacità dei monociti di rispondere all’aldosterone aumentando l’attività della MMP-9. Al contrario, i macrofagi THP-1 (differenziati per 72 ore con PMA 100 nM), mostrano nelle curve di dose- e tempo-risposta, un aumento significativo dell’attività della MMP-9 in particolare a basse concentrazioni di aldosterone (10-8 e 10-9 M) tra 16 e 48 ore. La capacità dei macrofagi di rispondere all’aldosterone è stata confermata dall’espressione genica di FKBP51. Abbiamo ripetuto le curve di dose- e tempo-risposta nelle cellule umane: l’espressione genica di MMP-9 era significativamente maggiore dopo 2 ore in presenza di aldosterone 10-7M e 10-8M (2,03 ± 0,26 e 2,05 ± 0,26 volte vs. controllo, rispettivamente; p < 0.001) e a 6 ore solo per aldosterone 10-7M, mentre l’attività della MMP-9 aumentava solo a 24 ore con aldosterone 10-8 M e aldosterone 10-9 M (1,23 ± 0,07 e 1,36 ± 0,08, rispettivamente). In presenza dell’inibitore del MR canrenone, l’espressione genica di MMP-9 ha mostrato un’evidente riduzione sia a 2 che a 6 ore rispetto alla presenza di aldosterone, anche se non significativa (p = 0.08 a 6 ore).