IngentaConnect Stretch-dependent growth and differentiation in vascular smooth m...

Abstract:

The smooth muscle cells in the vascular wall are constantly exposed to distending forces from the intraluminal pressure. A rise in blood pressure triggers growth of the vessel wall, which is characterized primarily by hypertrophy of smooth muscle cells with maintained differentiation in a contractile phenotype. Growth factor stimulation of dissociated smooth muscle cells, on the other hand, causes proliferative growth with loss of contractility. This type of response is also found in neointima development following angioplasty and in atherosclerotic lesions. An intact tissue environment is therefore critical for preserved differentiation. Recent advances point to a role of actin polymerization in the expression of smooth muscle differentiation marker genes, in concert with serum response factor (SRF) and cofactors, such as myocardin. Stretch of intact venous smooth muscle activates Rho and inhibits the actin filament severing factor cofilin, resulting in increased actin polymerization. Concomitantly, the rates of synthesis of SRF-regulated differentiation markers, such as SM22α, calponin, and α-actin, are increased. This increase in differentiation signals is parallel with activation of the mitogen-activated protein (MAP) kinase pathway. Thus stretch-induced growth in a maintained contractile phenotype occurs by dual activation of signal pathways regulating both growth and differentiation. A current challenge is to identify sites of crosstalk between these pathways in intact smooth muscle tissue.Key words: stretch, hypertension, ERK, Rho, caveolae.

Les cellules musculaires lisses de la paroi vasculaire sont constamment soumises à des forces de distension par la pression intraluminale. Une élévation de la tension artérielle provoque l'expansion de la paroi vasculaire, caractérisée par l'hypertrophie des cellules musculaires lisses et le maintien de la différenciation dans un phénotype contractile. Par contre, la stimulation par le facteur de croissance des cellules musculaires lisses dissociées s'accompagne d'une prolifération et d'une perte de contractilité. On observe aussi ce type de réponse dans la formation de la néointima après une angioplastie ainsi que dans les lésions athéroscléreuses. Un environnement tissulaire intact est donc essentiel pour préserver la différenciation. De récents résultats indiquent que la polymérisation de l'actine joue un rôle dans l'expression des gènes marqueurs de la différenciation du muscle lisse, de concert avec le facteur de réponse au sérum (FRS) et des cofacteurs comme la myocardine. L'étirement du muscle lisse veineux intact active Rho et inhibe le facteur de fragmentation du filament d'actine, cofiline, ce qui a pour effet d'augmenter la polymérisation de l'actine. Concomitamment, les taux de synthèse des marqueurs de différenciation régulés par le FRS, tels que la SM22α, la calponine et l'α-actine, augmentent. Cette augmentation des signaux de différenciation est parallèle à l'activation de la voie des MAP kinases. Ainsi, la croissance induite par l'étirement dans un phénotype contractile préservé est le fruit d'une double activation des voies de signalisation régulant la croissance et la différenciation. Il reste maintenant à identifier les sites du dialogue entre ces voies dans le tissu musculaire lisse intact.Mots clés : étirement, hypertension, ERK, Rho, cavéoles.[Traduit par la Rédaction]

Stretch-dependent growth and differentiation in vascular smooth muscle: role of the actin cytoskeleton