Resposta Molecular e Celular do Miocárdio (Células H9C2) em Relação à Hipóxia e Inibição de HIF-1α

Introdução: A fosforilação oxidativa é uma característica essencial da vida animal. Múltiplas adaptações se desenvolveram para proteger contra a hipoxia, incluindo fatores induzidos por hipóxia (HIFs). O papel principal dos HIFs pode ser na proteção contra o estresse oxidativo, e não na preservação de fosfatos de alta energia. O(s) mecanismo(s) preciso(s) da proteção pelo HIF não são totalmente compreendidos. Materiais e Métodos: Para entender melhor o papel do fator induzido por hipóxia-1, expusemos células cardíacas/miocárdicas (H9c2) tanto a normoxia quanto a hipóxia, além de cloreto de cobalto (inibidor da prolil hidroxilase), echinomicina (inibidor de HIF), A2P (antioxidante) e pequeno RNA interferente para beclin-1. Medimos a viabilidade celular, cálcio intracelular e adenosina trifosfato, razões NADP/NADPH, níveis totais de espécies reativas de oxigênio intracelulares e marcadores de níveis oxidativos e antioxidantes medidos. Resultados: A hipóxia (1%) leva a níveis aumentados de Ca2+ intracelular, e essa resposta foi inibida por A2P e echinomicina (ECM). A exposição das células H9c2 à hipóxia também levou a um aumento na expressão de mRNA e proteína para Cav 1.2 e Cav 1.3. A exposição das células H9c2 à hipóxia levou a uma diminuição nos níveis de ATP intracelular e uma redução acentuada nos níveis totais de ROS, SOD e CAT. O impacto da hipóxia sobre ROS foi revertido com a inibição de HIF-1 por meio de ECM. A exposição das células H9c2 à hipóxia levou a um aumento na expressão de proteína Hif1a, VEGF e EPO, bem como a uma diminuição do DNA mitocondrial. Tanto A2P quanto ECM atenuaram essa resposta em graus variados. Conclusão: A hipóxia leva a níveis aumentados de Ca2+ intracelular, e a inibição de HIF-1 atenua o aumento de Ca2+ intracelular que ocorre com a hipóxia. A expressão de HIF-1 leva a níveis diminuídos de adenosina trifosfato, mas o papel do HIF-1 na produção de espécies reativas de oxigênio permanece incerto. Antioxidantes diminuem a expressão de HIF-1 no cenário de hipóxia e atenuam o aumento de Ca2+ que ocorre durante a hipóxia (sem efeito durante a normoxia). Beclin-1 parece impulsionar a autofagia no cenário de hipóxia (através de ATG5), mas não na normoxia. Além disso, Beclin-1 é um poderoso impulsionador da produção de espécies reativas de oxigênio e desempenha um papel na produção de ATP. A inibição de HIF-1 não afeta a autofagia no cenário de hipóxia, sugerindo que há outros impulsionadores de autofagia que impactam a beclin-1.