Resumo Peptídeos Natriuréticos

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Peptídeos Natriuréticos
Conceito: Os peptídios natriuréticos compreendem urna família de peptídios originados, primordialmente, de células cardíacas, que atuam primariamente na regulação do volume e da pressão sanguínea, contribuindo, dessa maneira, para a homeostasia cardiovascular.
De Bold denominou peptídio natriurético atrial (ANP), embora posteriormente diferentes nomes tenham sido dados ao mesmo fator, incluindo cardiodilatina, cardionatrina e atriopeptina.
O coração revelou-se também um órgão endócrino em potencial. Posteriormente, o ANP foi isolado de extratos atriais humanos e novos peptídios da família foram identificados e nomeados em cham ordem alfabética: o peptídio natriurético do tipo B, também ado de peptídio natriurético cerebral (BNP), o peptídio natriurético do tipo C (CNP) e, mais recentemente, o do tipo D, isolado de veneno de serpente mamba verde (Dendroaspis angusticeps) e ainda não bem caracterizado.
Figura 1: Todas as formas maduras dos peptídeos natriuréticos contêm um anel de 17 aminoácidos formado por uma ligação dissulfeto, entre dois resíduos de cisteína. As porções carboxi e aminoterminais apresentam tamanho variável e estão presentes no peptídeo natriurético atrial (ANP), no peptídeo natriurético cerebral (BNP) e no peptídeo natriurético do tipo D (DNP); o peptídeo natriurético do tipo C (CNP) não possui cauda carboxiterminal. (Adaptada de D'Souza et al., 2004.)
ASPECTOS BIOQUÍMICOS DOS ANP (Peptídeo Natriurético Atrial)
O ANP é codificado pelo gene NPPA, localizado no braço curto do cromossomo 1 em humanos, e no cromossomo 5 em ratos. Sua expressão é muito abundante nas células atriais, em que os níveis do RNA mensageiro são 30 a 50 vezes mais elevados do que em outros tecidos extra-atriais.
Inicialmente, o ANP humano é formado a partir de um precursor, o pré-pró-ANP. Este, após ação de enzimas proteolíticas, sofre clivagem da porção aminoterminal, originando um pró-hormônio s (pró-ANP1_12 6), predominantemente estocado em densos grânulos dos miócitos atriais. O principal estímulo para a secreção desse pró-hormônio pelas células atriais é o estiramento da parede atrial.
Durante o processo de secreção, o pró-ANP é rapidamente clivado em um resíduo de serina, por uma protease cardíaca transmembrana denominada corina. Originam-se dois fragmentos: o pró-ANP1_98 (na porção aminoterminal) e o ANP99_126 (na extremidade carboxiterminal), sendo este último o peptídio biologicamente ativo, contendo 28 aminoácidos. Uma vez liberado no plasma, o ANP apresenta curta meia-vida, de 0,5 a 4 min, dependendo da espécie, sendo rapidamente degradado por proteases extracelulares. A principal enzima de degradação do ANP, descrita até o momento, é a neprilisina (NEP).
Peptídio natriurético cerebral (BNP)
Peptídio com atividade biológica similar à do ANP. Embora identificado originalmente no cérebro, estudos posteriores mostraram que o BNP é secretado predominantemente pelas células do miocárdio ventricular, que parecem ser a principal fonte do BNP circulante. O BNP é codificado pelo gene NPPB e, em humanos, é sintetizado como um pré-pró-hormônio. Após clivagem por uma endoprotease, este origina uma proteína percursora (pró-BNP1_108), a qual é subsequentemente clivada em dois fragmentos: um fragmento carboxiterminal, biologicamento ativo, contendo 32 aminoácidos (BNP1_32), e um fragmento aminoterminal. 
Em contraste com o ANP, estocado na forma de um pré-pró-peptídio, o BNP em seres humanos é armazenado em grânulos celulares na sua forma ativa (BNP1_32), sendo constitutivamente liberado. O BNP também apresenta curta meia-vida, em torno de 21 min.
Peptídeo Natriurético do Tipo C (CNP)
Este peptídio é formado a partir de um precursor, o pró-CNP. Após clivagem, origina dois fragmentos, um de 22 e outro de 53 aminoácidos, estando a sequência de aminoácidos do primeiro fragmento contida no segundo. O fragmento de 22 aminoácidos corresponde à forma madura e biologicamente ativa do peptídeo, a qual é preferencialmente expressa em células endoteliais e no sistema nervoso, sendo raramente encontrada em níveis detectáveis no plasma, o que sugere que atue, primariamente, de modo parácrino.
ESTRUTURA GERAL DOS RECEPTORES DE NPs (NPR) E SINALIZAÇÃO INTRACELULAR
Os diversos efeitos biológicos dos peptídios natriuréticos são mediados após ligação a receptores de membrana associados à guanilil ciclase (GC), também conhecidos como receptores de peptídios natriuréticos (NPR).
Dois subtipos desses receptores, NPR-A e NPR-B (ou GC-A e GC-B, respectivamente) pertencem à família de receptores com sete domínios transmembranares e medeiam a maioria das ações fisiológicas desses peptídios, após conversão da guanosina trifosfato (GTP) em guanosina monofosfato cíclico (cGMP).
Os peptídios natriuréticos elevam os níveis intracelulares de cGMP em todos tecidos e tipos celulares que expressem esses receptores. A proteinoquinase dependente de cGMP (PKG) é o principal mediador intracelular dessa sinalização. Esta é codificada por dois diferentes genes que codificam duas isoformas (PKG-I e PKG-II), diferentemente expressas nos vários tecidos de mamíferos.
Os receptores NPR-A e NPR-B apresentam alto grau de homologia em sua estrutura. 
Tanto o ANP como o BNP se ligam ao receptor NPR-A, sendo o ANP 10 vezes mais potente; enquanto o CNP se liga, seletivamente, ao receptor NPR-B.
Também existe o NPR-C, o qual todos os peptídeos natriuréticos podem se ligar com alta afinidade (na sequência: ANP > CNP > BNP).
O receptor NPR-C atua primariamente como um receptor de clearance ou depuração, regulando os níveis dos peptídios natriuréticos na circulação. Esse é o principal mecanismo de eliminação dos peptídios natriuréticos, uma vez que o NPR-C é altamente expresso na parede vascular. Após ligação ao NPR-C, que não é acompanhada por aumento dos níveis de cGMP, os peptídios são internalizados e, então, sofrem degradação lisossomal.
Embora o principal papel do receptor NPR-C seja sua atuação como um receptor de clearance, trabalhos recentes apontam que pode mediar alguns efeitos biológicos dos peptídios natriuréticos, por meio da ativação de outros segundos mensageiros que não o cGMP, como adenosina monofosfato cíclica (cAMP), inositol trifosfato (IP3) e diacilglicerol (DAG)
ASPECTOS FISIOLÓGICOS
Ações Renais
Importância: Embora o ANP e o BNP sejam produzidos nos átrios e ventrículos cardíacos e secretados pela distensão dessas câmaras cardíacas, seus efeitos agudos vão se manifestar, primariamente, em uma série de respostas renais que têm como resultado final o aumento da excreção de sódio (natriurese) e água (diurese), eventos que, por si sós, contribuem para a diminuição do volume extracelular e da pressão arterial, caracterizando uma típica resposta de retroalimentação negativa.
Fisiologia: A natriurese e a diurese obervadas após ação do ANP ocorrem como consequência do aumento do ritmo de filtração glomerular (RFG) e da inibição da reabsorção de sódio e água ao longo dos túbulos renais.
AUMENTO DO RITMO E FILTRAÇÃO GLOMERULAR (RFG): O aumento do RFG pelo ANP se dá pela elevação da pressão nos capilares glomerulares, por meio da ação coordenada do ANP em promover dilatação da arteríola aferente e constrição da arteríola eferente.
QUEDA (INIBIÇÃO) DA REABSORÇÃO DE SÓDIO: a queda da reabsorção de sódio acontece em decorrência da inibição que o ANP promove na Na+/K+-ATPase e nos canais epiteliais de sódio (EnaC) sensíveis a amilorida. A potente ação diurética e natriurética do ANP é devida, também, em grande parte, ao seu efeito vasodilatador, responsável pelo aumento do fluxo sanguíneo medular renal e consequente lavagem do interstício papilar renal.
o ANP age, ainda, reduzindo a secreção de renina e de Aldosterona e inibindo as ações renais da Ang II e da Aldo, o que acentua ainda mais o seu caráter natriurético. Todas essas suas ações renais parecem ser mediadas exclusivamente por receptores do tipo NPR-A.
Figura 2: Respostas Fisiológicas dos NPRs
Figura 2: RespostasFisiológicas dos NPRs
Ações renais do peptídio natriurético atrial (ANP). A função renal do ANP é modulada por meio de três diferentes mecanismos: aumento do ritmo de filtração glomerular, diminuição da reabsorção de sódio nos túbulos proximais e duetos coletores e diminuição da secreção de renina pelas células justaglomerulares. Estes três mecanismos juntos promovem aumento da natriurese e da diurese. (Adaptada de Potter et ai., 2006.)
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Figura 3: Ações renais do peptídio natriurético atrial (ANP).
O CNP é produzido em pequenas quantidades pelo coração e seus efeitos renais ainda são pouco compreendidos.
Ações Cardiovasculares
O ANP e o BNP agem de várias maneiras nos mecanismos vasculares, o que também contribui para a diminuição do volume sanguíneo. Assim, esses peptídios promovem vasodilatação venosa e arterial, por mecanismos diretos e indiretos.
DIRETAMENTE: após ligação aos receptores NPR-A presentes no músculo liso vascular, esses peptídios elevam o cGMP, com consequente relaxamento muscular, ou vasodilatação.
INDIRETAMENTE: o ANP e o BNP inibem os efeitos vasoconstritores da Ang II, das catecolaminas e da endotelina, intensificando a vasodilatação.
Um segundo mecanismo deflagrado por ação desses peptídios na parede do vaso diz respeito ao aumento da permeabilidade vascular em consequência da ligação a receptores presentes no endotélio de microvasos. Este mecanismo irá propiciar a redistribuição, tanto de proteínas plasmáticas como de fluido, do espaço vascular para o espaço intersticial.
Resumindo, indiretamente, o aumento da capacitância venosa em função da venodilatação e o redirecionamento do fluido intravascular para o compartimento extravascular, por aumento da permeabilidade endotelial, promovem redução na pré-carga cardíaca, contribuindo, de modo relevante, para a diminuição da pressão sanguínea.
Em relação ao CNP, este parece ter um efeito na dilatação de veias ainda mais potente do que o do ANP e o do BNP.
Paralelamente às ações vasculares, o ANP e o BNP também exercem efeitos endócrinos e parácrinos nas células cardíacas, antagonizando a hipertrofia do cardiomiócito e promovendo efeitos antiproliferativos dos fibroblastos, o que confere a esses peptídios importantes efeitos cardioprotetores em situações patológicas.
Ações no SNC
Os peptídios natriuréticos também são sintetizados e secretados por neurônios no SNC (chamados neurônios ANPérgicos). No SNC, os níveis de expressão do CNP são pelo menos 10 vezes maiores em relação aos do ANP e do BNP, enquanto os de BNP são três vezes mais abundantes que os de ANP.
O hipotálamo é a estrutura do SNC que contém a maior concentração de peptídios natriuréticos. O ANP é sintetizado e liberado por neurônios localizados nas regiões, que são conhecidas por regular uma variedade de respostas cardiovasculares e modular a homeostase hidreletrolítica: no órgão vasculoso da lâmina terminal (OVLT), núcleo pré-óptico mediano, núcleo supraquiasmático, núcleo paraventricular, núcleo parabraquial, núcleo do trato solitário e área postrema. 
Embora os peptídios natriuréticos não atravessem a barreira hematencefálica, eles atingem alguns locais do SNC fora dessa barreira, como a eminência mediana hipotalâmica e outras regiões envolvidas no controle do volume de líquidos corporais e na regulação da pressão arterial. Assim, as ações dos peptídios natriuréticos no SNC intensificam seus efeitos na periferia.
O ANP atua em núcleos do tronco encefálico, diminuindo o tônus simpático para a periferia. Como consequência, há atenuação da regulação tônica dos baroceptores e supressão da liberação de catecolaminas nas terminações nervosas autonómicas. Por outro lado, o ANP diminui o limiar de ativação das fibras aferentes vagais, suprimindo o reflexo de taquicardia e a vasoconstrição que acompanham a redução da pré-carga, contribuindo para a manutenção da redução da pressão arterial.
A ativação dos neurônios ANPérgicos no hipotálamo, via expansão de volume, também inibe a ingestão de água (ou ação dipsogênica) e sal, além de inibir a secreção de vasopressina (ou ADH). Portanto, os neurônios ANPérgicos desempenham papel importante, não só na modulação da ingestão de fluido, mas também na sua excreção, na tentativa de manutenção da homeostase corporal.
Embora o estiramento libere o ANP dos cardiomiócitos, algumas evidências indicam que a liberação do ANP promovida pela expansão de volume é mediada por impulsos aferentes dos barorreceptores ao hipotálamo. Ou seja, a expansão de volume distenderia os barorreceptores do átrio direito, dos seios carotídeos e aórtico e dos rins, alterando a entrada aferente para o tronco cerebral e hipotálamo, resultando na estimulação da liberação de ocitocina pela hipófise posterior; este hormônio, no átrio direito, estimularia a liberação do ANP.
IMPLICAÇÕES TERAPÊUTICAS
Em condições basais, os peptídios natriuréticos são pouco expressos; entretanto, sua expressão é dramaticamente alta durante o desenvolvimento embrionário e fetal, diminuindo rapidamente no período pós-natal, e em condições fisiopatológicas. 
Os peptídios natriuréticos são associados a uma série de doenças cardiovasculares. Evidências clínicas e experimentais já demonstraram que os peptídios natriuréticos, em especial o BNP, encontram-se significativamente aumentados na circulação sistêmica em situações de insuficiência cardíaca, de infarto do miocárdio, de hipertrofia ventricular esquerda, de aterosclerose coronariana, entre outras.
Em condições normais, no coração saudável, o BNP é produzido e armazenado nos grânulos atriais, juntamente com o ANP; enquanto os cardiomiócitos ventriculares quase não produzem esses grânulos, e não contêm peptídios derivados do pró-BNP. 
Indivíduos saudáveis apresentam concentrações plasmáticas de BNP da ordem de 1 fmol/ml (3,5 pg/ml), cerca de dez vezes menores que as do ANP.
As concentrações plasmáticas de BNP em pacientes com insuficiência cardíaca congestiva elevam-se cerca de 200 a 300 vezes.
Os elevados níveis de BNP sob essas condições não se restringem à circulação, uma vez que após o infarto do miocárdio há abrupto aumento nos níveis de RNA mensageiro e da proteína BNP no ventrículo esquerdo.
As expressões cardíacas de ANP e BNP quase sempre são reguladas de forma sincrônica nas diferentes patologias cardiovasculares, a concentração plasmática aumentada de um destes peptídios é seguida pelo aumento da concentração do outro.
Esses peptídios vêm sendo usados como potente ferramenta no diagnóstico e prognóstico dessas doenças, servindo como importante marcador do estado clínico de disfunção ventricular esquerda.
ÓXIDO NÍTRICO
Síntese do Óxido Nítrico
O óxido nítrico (NO) foi identificado como o mais importante vasodilatador derivado do endotélio.
O NO é um gás com um radical livre, difusível e solúvel em água, cuja meia-vida é bastante curta (1 a 5 s), sendo rapidamente decomposto a nitrito (NO2-) e nitrato (NO3-).
O NO é sintetizado a partir do aminoácido L-arginina, pela atividade da enzima NO sintase (NOS), tendo como cofatores a tetraidrobiopterina e a NADPH. A NOS catalisa a conversão de arginina em citrulina e NO.
Figura 4: Formação do óxido nítrico (NO) a partir do metabolísmo da arginina, pela ativação da enzima óxido nítrico sintase (NO sintase). (Adaptada de Nelson DL, Cox MM and Lehninger AL. Principies of8iochemistry, 3rd ed. Worth Publishers, New York, 2000.)
Quando as células endoteliais são estimuladas pela acetilcolina ou por outro vasodilatador (bradicinina, serotonina, ATP), há produção e liberação do NO.
FUNÇÕES DO ÓXIDO NÍTRICO (NO)
Ativa a guanilato ciclase do músculo liso vascular, resultando no aumento da concentração intracelular de guanosina 3',5'-monofosfato cíclico (cGMP) - que bloqueia canais para Ca2+ dependentes de voltagem, presentes na membrana celular;
Ativa a proteinoquinase dependente de cGMP (PKG). A PKG fosforila proteínas do retículo sarcoplasmático (SERCA) que sequestram Ca2+ no retículo sarcoplasmático. Portanto, ocorre redução na concentraçãointracelular de Ca2+ e, consequentemente, relaxamento do músculo liso.
CLASSIFICAÇÃO
Existem 03 isoformas de NOS: 
Neuronal (nNOS)
Endotelial (eNOS) 
Induzível (iNOS). 
As isoformas nNOS e eNOS são constitutivas, encontrando-se ancoradas na membrana plasmática. A iNOS é produzida no organismo mediante estimulação por citocinas, como o fator de necrose tumoral ex (TNFcx), ou outros estímulos fisiopatológicos.
FUNÇÕES
Além do importante papel como vasodilatador, o NO parece exercer relevante ação na destruição de microrganismos invasores, mediada por macrófagos e neutrófilos. O NO também tem sido apontado como um neurotransmissor, no SNC e no sistema nervoso entérico (SNE). Ele é liberado tanto em terminais pré como pós-sinápticos. Por ser uma molécula pequena e solúvel em membranas, difunde-se mais livremente que outras moléculas transmissoras, podendo, ao ser secretado pelo terminal pós-sináptico, modular a atividade pré-sináptica.
EFEITOS DO NO NA FUNÇÃO RENAL
No rim, ocorre síntese de NO nas células mesangiais e endoteliais do glomérulo, na mácula densa, no aparelho justaglomerular, no túbulo proximal e no túbulo coletor. Entretanto, em virtude de sua alta difusibilidade, o NO produzido em um vaso ou em determinado segmento do néfron pode influenciar a atividade das estruturas renais circunvizinhas.
O papel do NO na regulação da filtração glomerular foi evidenciado em estudos que indicaram que inibidores da síntese de NO causam acentuada queda no fluxo plasmático renal (FPR) e no ritmo de filtração glomerular (RFG). Este efeito foi atribuído ao aumento da resistência da arteríola aferente em paralelo ao decréscimo do coeficiente de filtração glomerular (Kf), decorrentes da menor produção de NO pelas células mesangiais na presença dos inibidores de sua síntese. 
A inibição da NOS também aumenta a resposta vasoconstritora das arteríolas renais (aferentes e eferentes) em resposta a angiotensina II.
A infusão intrarrenal de norepinefrina em animais tratados com N-nitroL-arginine methyl ester (ou L-NAME, inibidor não seletivo da NO sintase) causa acentuada queda no RFG e no FPR, alteração não observada na ausência do inibidor, sugerindo que o NO exerça um papel modulador sobre o efeito vasoconstritor da angiotensina II e da epinefrina.
Resumidamente: em condições normais, quando ocorre aumento do RFG em um determinado néfron, há aumento do fluxo de fluido e de NaCl para o segmento distal do mesmo néfron, particularmente, na sua mácula densa. O maior influxo de NaCl nas células da mácula densa faz com que haja liberação de agentes parácrinos (ATP, adenosina, tromboxano e outras substâncias) que provocam a contração das células musculares lisas da parede da arteríola aferente do próprio néfron, aumentando a sua resistência e, consequentemente, reduzindo o seu RFG. O papel exato do NO neste mecanismo ainda não está claro. Estudos realizados em alças de Henle isoladas e perfundidas com soluções contendo diferentes concentrações de NaCl demonstraram que o aumento da concentração luminal de NaCl causa aumento da produção de NO nas células da mácula densa; assim, a maior produção de NO poderia desempenhar um papel modulador da vasoconstrição causada pelo BTG.
Os efeitos do NO sobre a reabsorção de fluido no túbulo contornado proximal (TCP) são controversos. Estudos in vivo mostraram que se no lúmen tubular do TCP for adicionado:
 l) nitroprussiato (doador de NO) - há redução da reabsorção de fluido;
 2) L-NAME (inibidor não-seletivo de NO sintase)- há aumento da reabsorção de fluido, sugerindo que o NO apresenta efeito inibitório sobre a reabsorção de fluido no TCP.
Outros estudos, também realizados in vivo no TCP, demonstraram que: 1) a infusão intravenosa de L-NAME reduz a reabsorção de fluido e 2) em animais knockout para nNOS há menor reabsorção de fluido que em animais wild-type, sugerindo que o NO estimula a reabsorção de fluido no TCP.
NO inibe a atividade do trocador Na+/H+ bem como da Na+/ K+-ATPase.
Os estudos realizados em alças de Henle isoladas e perfundidas sugerem que nesse segmento tubular o NO inibe a reabsorção de NaCl por uma ação direta sobre o co-transporte lum1nal Na+:2Cl-:K+ e não por ação secundária à inibição da Na+/K+-ATPase.
O aumento da biodisponibilidade de NO na medula renal tem fundamental papel na regulação do fluxo sanguíneo medular, protegendo esta região de lesão isquêmica. 
Este aumento pode ser decorrente da grande quantidade de NOS encontrada nos ductos coletores medulares (cerca de 26 vezes maior que no córtex renal).
Em conclusão: o NO desempenha importante papel na regulação da função renal, tanto por seu efeito vascular, quanto pela sua ação direta sobre os transportadores tubulares.