Epigenetic modulation of vascular calcification: Looking for comprehending the role of sirt1 and histone acetylation in VSMC phenotypic transition
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Informações
Título
Epigenetic modulation of vascular calcification: Looking for comprehending the role of sirt1 and histone acetylation in VSMC phenotypic transition
Autor(es)
Geórgia da Silva Feltran, Emerson Araújo Alves Dos Santos, Amanda Fantini de Camargo Andrade, Willian Fernando Zambuzzi, Rodrigo Augusto Foganholi da Silva
Instituição
Universidade Paulista
Tipo
Artigo
Tipo de Mídia
Revista
Resumo (EN)
In light of the complex origins of ectopic vascular calcification and its significant health implications, this study offers a comprehensive exploration of the molecular dynamics governing vascular smooth muscle cells (VSMCs). Focusing on epigenetic modulation, we investigate the transition from a contractile to a calcifying phenotype in VSMCs, with an emphasis on understanding the role of SIRT1. For this purpose, a single batch of human aortic SMCs, used at a specified passage number to maintain consistency, was subjected to calcium and phosphate overload for up to 72 h. Our findings, validated through RT q-PCR, Western blot, immunofluorescence, and DNA methylation analyses, reveal a complex interplay between acetyltransferases and deacetylases during this phenotypic transition. We highlight HAT1A's critical role in histone acetylation regulation and the involvement of HDACs, as evidenced by subcellular localization studies. Moreover, we demonstrate the modulation of SIRT1 expression, a class III deacetylase, during VSMC calcification, underscoring the influence of DNA methylation in this process. Importantly, the study addresses previously unexplored aspects of the dynamic protein expression patterns observed, providing insight into the counterintuitive expressions of key proteins such as Runx2 and osterix. This research underscores the significant impact of epigenetic mechanisms, particularly the modulation of SIRT1, in the transition from a contractile to a calcifying phenotype in VSMCs, offering potential avenues for further exploration in the context of vascular calcification.
Resumo
À luz das origens complexas da calcificação vascular ectópica e suas implicações significativas para a saúde, este estudo oferece uma exploração abrangente da dinâmica molecular que governa as células musculares lisas vasculares (VSMCs). Com foco na modulação epigenética, investigamos a transição de um fenótipo contrátil para um calcificante em VSMCs, com ênfase na compreensão do papel do SIRT1. Para esse propósito, um único lote de SMCs aórticos humanos, usado em um número de passagens especificado para manter a consistência, foi submetido à sobrecarga de cálcio e fosfato por até 72 h. Nossas descobertas, validadas por meio de análises de RT q-PCR, Western blot, imunofluorescência e metilação de DNA, revelam uma interação complexa entre acetiltransferases e desacetilases durante essa transição fenotípica. Destacamos o papel crítico do HAT1A na regulação da acetilação de histonas e o envolvimento de HDACs, conforme evidenciado por estudos de localização subcelular. Além disso, demonstramos a modulação da expressão de SIRT1, uma desacetilase de classe III, durante a calcificação de VSMC, ressaltando a influência da metilação do DNA nesse processo. É importante ressaltar que o estudo aborda aspectos inexplorados dos padrões dinâmicos de expressão de proteínas observados, fornecendo insights sobre as expressões contraintuitivas de proteínas-chave, como Runx2 e osterix. Esta pesquisa ressalta o impacto significativo dos mecanismos epigenéticos, particularmente a modulação de SIRT1, na transição de um fenótipo contrátil para um calcificante em VSMCs, oferecendo potenciais caminhos para exploração adicional no contexto da calcificação vascular.
Palavras-chave
Epigenetic regulation; Histone acetylation; SIRT1; Vascular calcification; Vascular smooth muscle cells (VSMCs)
Publicado em
FELTRAN, Geórgia da Silva; SANTOS, Emerson Araújo Alves dos; CAMARGO ANDRADE, Amanda Fantini de; ZAMBUZZI, Willian Fernando; FOGANHOLI DA SILVA, Rodrigo Augusto. Epigenetic modulation of vascular calcification: Looking for comprehending the role of sirt1 and histone acetylation in VSMC phenotypic transition. Experimental Cell Research, v. 443, n. 1, p. 114311, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2024.114311.
Direito de Acesso
Acesso Aberto
Financiamento
Fapesp. CNPq