IngentaConnect Reduced levels of cyclic AMP contribute to the enhanced oxidative...

Abstract:

We have earlier shown that aortic vascular smooth muscle cells (VSMC) from 12-week-old spontaneously hypertensive rats (SHR) exhibited enhanced production of superoxide anion (O₂^-) compared with Wistar-Kyoto (WKY) rats. This production was attenuated to control levels by losartan, an angiotensin II (Ang II) AT₁-receptor antagonist, suggesting that the AT₁ receptor is implicated in enhanced oxidative stress in SHR. Since AT₁ receptor activation signals via adenylyl cyclase inhibition and decreases cAMP levels, it is possible that AT₁ receptor-mediated decreased levels of cAMP contribute to the enhanced production of O₂^- in SHR. The present study was undertaken to investigate this possibility. The basal adenylyl cyclase activity as well as isoproterenol and forskolin-mediated stimulation of adenylyl cyclase was significantly attenuated in VSMC from 12-week-old SHR compared with those from WKY rats, whereas Ang II-mediated inhibition of adenylyl cyclase was significantly enhanced by about 70%, resulting in decreased levels of cAMP in SHR. NADPH oxidase activity and the levels of O₂^- were significantly higher (about 120% and 200%, respectively) in VSMC from SHR than from WKY rats. In addition, the levels of p47^phox and Nox4 proteins, subunits of NADPH oxidase, were significantly augmented about 35%-40% in VSMC from SHR compared with those from WKY rats. Treatment of VSMC from SHR with 8Br-cAMP, as well as with cAMP-elevating agents such as isoproterenol and forskolin, restored to control WKY levels the enhanced activity of NADPH oxidase and the enhanced levels of O₂^-, p47^phox, and Nox4. Furthermore, in the VSMC A10 cell line, 8Br-cAMP also restored the Ang II-evoked enhanced production of O₂^-, NADPH oxidase activity, and enhanced levels of p47^phox and Nox4 proteins to control levels. These data suggest that decreased levels of cAMP in SHR may contribute to the enhanced oxidative stress in SHR and that increasing the levels of cAMP may have a protective effect in reducing oxidative stress and thereby improve vascular function.

Nous avons montré antérieurement que les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) aortiques des rats spontanément hypertendus (RSH) âgés de 12 semaines présentent une production accrue d'anion superoxyde (O₂^-) par rapport aux rats WKY, et que cette augmentation a été ramenée aux valeurs témoins par le losartan, un antagoniste des récepteurs AT₁ de l'angiotensine II, ce qui donne à penser que le récepteur AT₁ joue un rôle dans l'augmentation du stress oxydatif chez les RSH. Comme l'activation du récepteur AT₁ passe par l'inhibition de l'adénylcyclase et diminue les taux d'AMPc, il se pourrait que la diminution des taux d'AMPc véhiculée par le récepteur AT₁ puisse contribuer à l'augmentation de la production d'O₂^- chez les RSH. Les présentes études ont eu pour but d'examiner cette hypothèse. L'activité basale de l'adénylcyclase ainsi que la stimulation de l'adénylcyclase induite par l'isoprotérénol et la forskoline ont diminué de manière significative dans les CMVL des SHR âgés de 12 semaines comparativement à celles des WKY, alors que l'inhibition de l'adénylcyclase véhiculée par l'Ang-II a augmenté d'environ 70 %, entraînant une diminution des taux d'AMPc chez les RSH. L'activité de la NADPH oxydase et les taux d'O₂^- ont augmenté d'environ 120 % et 200 %, respectivement, dans les CMLV des RSH comparativement à ceux des CMLV des WKY. De plus, les taux des protéines p47^phox et Nox4, sous-unités de la NADPH oxydase, ont augmenté de 35 % et de 40 % dans les CMLV des RSH comparativement à ceux observés dans les CMLV des WKY. Le traitement des CMVL des RSH avec du 8Br-AMPc, et avec des agents augmentant l'AMPc tels l'isoprotérénol et la forskoline, a ramené l'activité de la NADPH oxydase ainsi que les taux d'O₂^-, de p47^phox et de Nox4 aux valeurs témoins des WKY.

Reduced levels of cyclic AMP contribute to the enhanced oxidative stress in vascular smooth muscle cells from spontaneously hypertensive rats