The Effect of Resveratrol on the Hyperproliferation of Vascular Smooth Muscle Cells from Spontaneously Hypertensive Rats : Molecular Mechanisms

Abstract

Le remodelage vasculaire dû à l'hyperprolifération et à l'hypertrophie des cellules musculaires lisses vasculaires (VSMCs, par son abréviation en anglais) est central dans le développement de l'hypertension. Les VSMCs provenant de rats spontanément hypertendus (SHR, par son abréviation en anglais) présentent une hyperprolifération et une surexpression des protéines du cycle cellulaire. Le resvératrol est un composé polyphénolique naturel trouvé dans la peau des raisins et il est impliqué dans plusieurs effets vasoprotecteurs. Le resvératrol a également été signalé pour son effet atténuateur de la prolifération de VSMCs induite par l'angiotensine II. Cependant, il n'a pas été élucidé si le resvératrol pouvait également inhiber l'hyperprolifération des VSMCs chez les SHR. La présente étude a été entreprise pour déterminer si le resvératrol pouvait atténuer l'hyperprolifération des VSMCs et si oui, par quels mécanismes moléculaires. Méthodes: Pour cette étude, nous avons utilisé des VSMCs aortiques de rats SHR âgés de 14 semaines et de rats Wistar-Kyoto (WKY). La prolifération des VSMCs a été déterminée par la mesure de l’incorporation de la thymidine tritiée ([3H] thymidine) et l’expression des protéines a été mesurée par immunobuvardage de type Western. Résultats: Les VSMCs de SHR présentent une hyperprolifération atténuée par le resvératrol. La surexpression de la cycline D1, de la cycline E, de la kinase 4 dépendante de la cycline (CDK4), de la kinase 2 dépendante de la cycline (CDK2), de la protéine de rétinoblastome phosphorylée (pRb), de la Giα-3, de la Giα-2 et de la phosphorylation accrue de ERK1/2 (de l’anglais extracellular regulated kinase1/2) et AKT dans les VSMCs des SHR a été corrigée par le resvératrol. De plus, le resvératrol a également inhibé l'augmentation de l'anion superoxyde, l'activité de la NADPH (de l’anglais nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) oxydase, la surexpression des protéines NADPH oxydase 2 (NOX2)/NADPH oxydase 4 (NOX4) et P47 phox, et la phosphorylation accrue de l'EGF-R (de l’anglais epidermal growth factor), IGF-1R (de l’anglais insulin-like growth factor 1) et c-Src aux niveaux témoins. Ces résultats suggèrent que le resvératrol, par l'inhibition des espèces réactives oxygénées (ROS) et des ROS qui induisent la transactivation des récepteurs des facteurs de croissance, c-Src et MAPK (de l’anglais mitogenactivated protein kinases)/PI3K (de l’anglais Phosphoinositide-3 kinase), réduit la surexpression de Giα et des protéines du cycle cellulaire et contribue à l'atténuation de l'hyperprolifération des VSMCs des SHR.

Vascular remodeling due to the hyperproliferation and hypertrophy of vascular smooth muscle cells (VSMCs) is central in the development of hypertension. VSMCs from spontaneously hypertensive rats (SHR) exhibit hyperproliferation and overexpression of cell cycle proteins. Resveratrol, a natural polyphenolic compound found in the skin of grapes, is implicated in several vasoprotective effects. Resveratrol has also been reported to attenuate angiotensin II-induced VSMCs proliferation. However, it was not elucidated if resveratrol could also inhibit the hyperproliferation of VSMCs from SHR. The present study was undertaken to investigate if resveratrol could attenuate the hyperproliferation of VSMCs and explore the underlying molecular mechanisms responsible for this effect. Methods: For this study, aortic VSMCs from 14-week-old SHR and Wistar-Kyoto (WKY) rats were used. The proliferation of VSMCs was determined by [3H] thymidine incorporation and the levels of proteins were determined by Western blotting techniques. Results: VSMCs from SHR exhibit a hyperproliferation which was attenuated by resveratrol. The overexpression of cyclin D1, cyclin E, cyclin dependent kinase 4 (CDK4), cyclin dependent kinase 2 (CDK2), phosphorylated retinoblastoma protein (pRb), Giα-3, Giα-2 proteins and enhanced phosphorylation of extracellular signal-regulated kinases 1/2 (ERK1/2) and AKT in VSMCs from SHR were attenuated by resveratrol. Furthermore, resveratrol also inhibited the increase of the superoxide anion, nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase activity, overexpression of NADPH oxidase 2 (NOX2)/NADPH oxidase 4 (NOX4) and P47phox proteins, and the increased phosphorylation of epidermal growth factor receptor (EGF-R), insulin-like growth factor 1 receptor (IGF-1R), and c-Src to control levels. These results suggest that resveratrol through the inhibition of reactive oxygen species (ROS) and ROS-mediated transactivation of growth factor receptors, c-Src, mitogen-activated protein kinases (MAPK)/Phosphoinositide-3 kinase (PI3K), attenuates the overexpression of Giα and cell cycle proteins and results in the attenuation of hyperproliferation of VSMCs from SHR.