5. Vasoconstrição x Vasodilatação
Repouso
Vasoconstrição
Vasodilatação
Vasoconstrição Vasodilatação
O Tônus Vascular é determinado pela competição
entre os diferentes agentes vasodilatadores e
vasoconstritores sobre o vaso sanguíneo.
6. Fatores que Regulam o Tônus Vascular
Fluxo Sanguíneo
Controle do volume de
sangue
Tônus Vascular
Controle do diâmetro dos
vasos sanguíneos
Fator Intrínsico: Fator Extrínsico:
• Mecanismo Miogênico • Mecanismo Neuronal
• Mecanismo Endotelial • Mecanismo Hormonal
• Mecanismo Metabólico
Controle Local Controle Externo
(Tecidos e Vasos) (Cérebro e Rins)
10. Complexo Ca2+ - Calmodulina
Ca2+ • Proteína ácida, com massa molecular de 17 kDa,
Ca2+
• Possui 4 sítios de ligação ao Ca2+.
• Media processos como inflamação, metabolismo,
apoptose, movimento intracelular, memória curta e
longa, crescimento do nervo, resposta imune e
Ca2+
contração do músculo liso.
• A interação com Ca2+ induz troca conformacional
Ca 2+
ADP
Calmodulina – Ca2+
P Miosina
MLCK ATP
11. Controle da ativação da atividade ATPase da
cabeça da miosina. A atividade ATPase da cabeça da miosina hidrolisa
o ATP e a energia liberada reposiciona a miosina.
Este processo é essencial para iniciar o ciclo de
contração muscular.
ADP
Pi
ATP Pi Atividade de ATPase
E da cabeça da miosina
Calmodulina-Ca2+
ATP ADP
P
+ Cinase da cadeia
ATP leve da miosina ATP
(MLPK)
Fosfatase da
cadeia leve da
miosina (MLCP)
Na forma Defosforilada a cabeça da Na forma Fosforilada a cabeça da
miosina não é capaz de hidrolisar o ATP miosina é capaz de hidrolisar o ATP
Pi H2O
12. Excitação do Miócito Vascular - Controle
Ca2+
Ca2+ Ca2+
Ca2+ Ca2+
Ca2+
Cabeça da miosina
Ca 2+ Ca2+ + CALMODULINA
Ca2+ Ca2+ +
Ca2+ CALMODULINA
Ca2+ ATP
Ca2++ CALMODULINA Sítio de ligação ao
Retículo
Ca + CALMODULINA
2+ ATP
sarcoplasmático
ELC
RLC
PONTOS DE Cinase da cadeia
CONTROLE leve da miosina
(MLCK)
Fosfatase da cadeia
leve da miosina
(MLCP)
ELC – cadeia leve essencia
RLC – cadeia leve regulatór
14. Fosforilação da MLCK por PKA
Sítio de Fosforilação A
CaM-binding Domain
P
ARRKWQKTGHAVRAIGRLS S
Ca2+-CaM sensitive, 796 815
actin-binding domain
(1-100 aa) ATP-binding site
smMLCK
816 828
MAMISGMSGRKA S
P
Sítio de Fosforilação B
Biochemical and Biophysical Research Communications 261, 95–99 (1999)
15. Fosforilação da MLCK por PKA
- Ca2+-CaM
+ Ca2+-CaM
Biochemical and Biophysical Research Communications 261, 95–99 (1999)
26. Controle do Miócito Cardíaco
NE/E
NE/E
β1 α1
Gs Gq
Ativação da Ativação da
adenilato ciclase fosfolipase C (PLC)
cAMP IP3 e DAG
Ca2+
Contração Músculo Cardíaco
27. Controle do Miócito Vascular
NOREPINEFRINA EPINEFRINA EPINEFRINA
Menos
Sensíveis
A α1 α2 β2
Epinefrina Gq Gi
quando Gs
ativados
se
sobrepõe Ativação da Inativação da Ativação da
aos Beta. fosfolipase C (PLC) adenilato ciclase adenilato ciclase
IP3 e DAG cAMP cAMP
Ca2+
Vasoconstrição Vasoconstrição Vasorelaxamento
28. Epinefrina e o Antagonismo
α1 x β2 no Músculo Liso Vascular.
29. Fatores que Regulam o Tônus Vascular
Fluxo Sanguíneo
Controle do volume de
sangue
Tônus Vascular
Controle do diâmetro dos
vasos sanguíneos
Fator Intrínsico: Fator Extrínsico:
• Mecanismo Miogênico • Mecanismo Neuronal
• Mecanismo Endotelial • Mecanismo Hormonal
• Mecanismo Metabólico
Controle Local Controle Externo
(Tecidos e Vasos) (Cérebro e Rins)
41. Estrutura Função
Nome
Nitric oxide (NO) N=O Vasodilator, platelet inhibitor,
immune regulator,
neurotransmitter
Peroxynitrite (NO3–) O=N–O–O– Oxidant and nitrating agent
Nitroxyl anion (NO–) N–=O Can form from nonspecific
donation of an electron from
metals to NO
Exhibits NO-like effects, possibly
by first being oxidized to NO
Nitrous oxide (N2O) N–=N+=O Anesthetic
Dinitrogen trioxide (N2O3) Auto-oxidation product of NO that
can nitrosylate protein thiols
Nitrite (NO2–) O=N-O– Stable oxidation product of NO
Slowly metabolized to
nitrosothiols, and decomposes to
NO at acidic pH
Nitrate (NO3–) Stable oxidation product of NO
42. Produção de NO pelo Endotélio.
Durante o processo inflamatório e aumento
da força de cisalhamento as células endoteliais
produzem óxido nítrico (NO).
Na célula muscular:
NO
citosol
GUANILATO CICLASE
NO NO NO Células
NO NO NO endoteliais
GTP cGMP
Células +
Musculares
lisas
Vaso dilatado
43. Endotelina-1
Endotelina-1
proteína G
(inativa)
proteína G
ETA (ativa) PLC
PLC
(forma inativa)
(forma ativa)
Canais de Ca2+
GTP
GDP
+
Canal de Ca2+ Ca2+
Retículo IP3 e DAG
sarcoplasmático
+ Ca2+
Ca2+ Ca2+ Vasoconstrição!
Ca2+ Ca2+
44. Angiotensina II e Vasoconstrição.
Reabsorção de Na+
Reabsorção de água
Secreção de aldosterona
Aumento da atividade simpática
+
+
Angiotensinogênio Angiotensina I Angiotensina II
+
renina
+
Queda
na pressão + Vasoconstrição
sanguínea
Consequência: aumento da pressão sanguínea
45. Angiotensina II
Angiotensina
II
proteína G
(inativa)
proteína G
AT1 (ativa) PLC
PLC
(forma inativa)
(forma ativa)
GTP
GDP Canais de Ca2+
+
Canal de Ca2+ Ca2+
Retículo IP3 e DAG
sarcoplasmático
+ Ca2+
Ca2+ Ca2+ Vasoconstrição!
Ca2+ Ca2+
Regulation of smooth muscle contraction. Various agonists (neurotransmitters, hormones, etc.) bind to specific receptors to activate contraction in smooth muscle. Subsequent to this binding, the prototypical response of the cell is to increase phospholipase C activity via coupling through a G protein. Phospholipase C produces two potent second messengers from the membrane lipid phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate: diacylglycerol (DG) and inositol 1,4,5-trisphosphate (IP 3 ). IP 3 binds to specific receptors on the sarcoplasmic reticulum, causing release of activator calcium (Ca 2+ ). DG along with Ca 2+ activates PKC, which phosphorylates specific target proteins. In most smooth muscles, PKC has contraction-promoting effects such as phosphorylation of Ca 2+ channels or other proteins that regulate cross-bridge cycling. Activator Ca 2+ binds to calmodulin, leading to activation of myosin light chain kinase (MLC kinase). This kinase phosphorylates the light chain of myosin, and, in conjunction with actin, cross-bridge cycling occurs, initiating shortening of the smooth muscle cell. However, the elevation in Ca 2+ concentration within the cell is transient, and the contractile response is maintained by a Ca 2+ -sensitizing mechanism brought about by the inhibition of myosin phosphatase activity by Rho kinase. This Ca 2+ -sensitizing mechanism is initiated at the same time that phospholipase C is activated, and it involves the activation of the small GTP-binding protein RhoA. The precise nature of the activation of RhoA by the G protein-coupled receptor is not entirely clear but involves a guanine nucleotide exchange factor (RhoGEF) and migration of RhoA to the plasma membrane. Upon activation, RhoA increases Rho kinase activity, leading to inhibition of myosin phosphatase. This promotes the contractile state, since the light chain of myosin cannot be dephosphorylated.
Relaxation of smooth muscle. Smooth muscle relaxation occurs either as a result of removal of the contractile stimulus or by the direct action of a substance that stimulates inhibition of the contractile mechanism. Regardless, the process of relaxation requires a decreased intracellular Ca 2+ concentration and increased MLC phosphatase activity. The sarcoplasmic reticulum and the plasma membrane contain Ca,Mg-ATPases that remove Ca 2+ from the cytosol. Na + /Ca 2+ exchangers are also located on the plasma membrane and aid in decreasing intracellular Ca 2+ . During relaxation, receptor- and voltage-operated Ca 2+ channels in the plasma membrane close resulting in a reduced Ca 2+ entry into the cell.