O envolvimento dos transportadores de monoaminas na captação de serotonina em veias

Abstract

A serotonina (5-HT) é um neurotransmissor que está amplamente distribuído nos principais sistemas fisiológicos e apresenta uma ampla variedade de funções, tanto em sistemas neuronais quanto em extraneuronais. No sistema cardiovascular sabe-se que a 5-HT está envolvida na regulação do tônus vascular, no processo de coagulação sanguínea e também está associada a algumas patologias como aterosclerose e hipertensão pulmonar. Entretanto, o seu papel neste sistema não foi completamente elucidado. Estudos recentes demonstraram que veias e artérias são capazes de sintetizar, captar e metabolizar a 5-HT e que a captação de 5-HT em artérias parece ser mediada pelo transportador de 5-HT (SERT), enquanto que veias captam 5-HT por um mecanismo independente do SERT. Além disso, uma vez dentro da célula, a 5-HT também pode interagir com proteínas intracelulares através de um processo denominado serotonilação, modulando, desta forma, a atividade destas proteínas. Esses dados indicam que a 5-HT não exerce suas ações nos principais sistemas fisiológicos somente através da ativação de seus receptores. O objetivo do presente trabalho foi caracterizar o mecanismo de captação da 5-HT em veias e investigar a influência de substâncias que alteram a homeostase da 5-HT na reatividade vascular da veia jugular. Através da quantificação de 5-HT e do seu metabólito o ácido 5-hidroxi-indolacético (5-HIAA) por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), determinamos os níveis basais destas substâncias nos vasos. Em seguida, determinamos os níveis de 5-HT e 5-HIAA após a incubação com 5-HT exógena na presença de veículo ou de substâncias que influenciam o metabolismo, liberação ou captação de 5-HT. Em presença de pargilina, um inibidor da enzima que degrada a 5-HT, a monoamina oxidase (MAO), houve diminuição dos níveis de 5-HIAA, associada ao aumento dos níveis de 5-HT, indicando que o metabolismo da 5-HT foi inibido e sugerindo a participação desta enzima neste processo. A fluoxetina, um inibidor seletivo do transportador de 5-HT (SERT), a imipramina e a desipramina, inibidores dos transportadores de noradrenalina (NET) e do SERT e a cocaína, um inibidor dos transportadores de dopamina (DAT) e NET, não influenciaram na captação da 5-HT. Por outro lado, na presença de decynium-22, um inibidor não seletivo dos transportadores de cátions orgânicos (OCTs), houve uma diminuição da captação de 5-HT tanto na veia jugular quanto na veia cava. Em presença de norfenfluramina, um substrato do SERT que promoveria liberação de 5-HT de estoques intracelulares não foi observada diminuição nos níveis intracelulares de 5-HT, sugerindo que não há armazenamento de 5-HT em vesículas intracelulares. As curvas concentração resposta para 5-HT realizadas em veia jugular na presença de fluoxetina, imipramina, desipramina, cocaína e decynium 22 foram deslocadas para a direita em relação às curvas realizadas na presença de veículo. A pargilina potencializou a contração da 5-HT em veia jugular. Desta forma, concluímos que a captação de 5-HT em veia jugular e veia cava de ratos se dá através dos OCTs de modo independente de SERT, NET e DAT. Além disso, a fluoxetina, imipramina, desipramina, cocaína e decynium-22 interferem na resposta contrátil à 5-HT por outros mecanismos que não a inibição da captação de monoaminas. Finalmente, nossos resultados apontam para um provável envolvimento da 5-HT intracelular na resposta contrátil induzida por 5-HT em veia jugular de ratos.

Serotonin (5-HT) is a neurotransmitter widely distributed in the major physiological systems and has a wide variety of functions in both neuronal and extraneuronal systems. In the cardiovascular system 5-HT is involved in the regulation of vascular tone, blood coating process and is also associated with some diseases such as atherosclerosis and pulmonary hypertension. However, the role of 5-HT in the cardiovascular system has not been fully elucidated. Recent studies show that veins and arteries are able to synthesize, uptake and metabolize 5-HT and whereas arteries take up 5-HT via SERT, 5-HT uptake in veins is SERT independent. The 5-HT has action in the main physiological system activating its receptor. Furthermore, once inside the cell, 5-HT may also interact with intracellular proteins by a process called serotonilation, modulating the activity of these proteins. These findings indicate that 5-HT does not exert its functions in the main physiological systems solely by activating its receptors. The goal of this study was to characterize the mechanism by which 5-HT is taken up in veins and to investigate the influence of substances that alter 5-HT homeostasis in vascular reactivity of the jugular vein. By quantification of 5-HT and its metabolite 5-hydroxy indoleacetic acid (5HIAA) by high performance liquid chromatography (HPLC), the basal levels of these substances in veins were determined. Then, the levels of 5-HT and 5-HIAA in jugular vein and vena cava after incubation with exogenous 5-HT in presence of vehicle or substances that influence the uptake, release or metabolism of 5-HT were measured. In the presence of pargyline, an inhibitor of the enzyme that degrades 5-HT, 5-HIAA levels were decreased associated with an increase in 5-HT content. Fluoxetine, a selective inhibitor of the 5-HT transporter (SERT), imipramine and desipramine, norepinephrine transporter (NET) and SERT inhibitors and cocaine, a dopamine transporter (DAT) and NET inhibitor had no effect in 5-HT uptake. On the other hand, in the presence of decynium-22, a non-selective inhibitor of organic cationic transportes (OCTs), there was a reduction in 5-HT uptake in both jugular vein and vena cava. Norfenfluramine, a SERT substrate known to promote the release of intracellularly stored 5-HT, was ineffective in decreasing intracellular 5-HT content in veins, suggesting that 5-HT is not stored in vesicles in these vessels. The concentration-response curves to 5-HT performed in the presence of fluoxetine, imipramine, desipramine, cocaine and decynium-22, were shift to right in relation to the curves performed in the presence of vehicle. 5-HT-induced contraction in the jugular vein was potentiated by pargyline. Altogether, these results suggest that 5-HT uptake in veins is mediated by OCTs in a SERT, NET and DAT independent fashion. Moreover, fluoxetine, imipramine, desipramine and decynium-22 alter venous contraction by a mechanism not related to the inhibition of monoamine uptake. Finally, our results reveal a putative contribution of intracellular 5-HT to the contractile machinery in veins.