Study of PAH using a proteomic approach

Abstract

A hipertensão arterial pulmonar é uma doença com mau prognóstico que coloca em risco a vida dos pacientes, e cuja severidade e sintomas estão fortemente relacionados com a função do ventrículo direito. A caquexia cardíaca é uma complicação da insuficiência cardíaca crónica que resulta de um desequilíbrio entre as vias catabólica e anabólica. Este desequilíbrio é consequência de uma série de processos imunológicos, metabólicos e neurohormonais. Apesar de vários biomarcadores terem sido propostos no contexto da insuficiência cardíaca, a maioria é usada apenas para indicação de prognóstico. A aplicação da proteómica à análise de fluidos biológicos para estudo da insuficiência cardíaca e caquexia associada poderá ser útil na identificação de um painel complementar de biomarcadores com melhor desempenho e poder de diagnóstico. De modo a caracterizar o efeito da hipertensão arterial pulmonar nos perfis proteico e proteolítico da urina dos pacientes, recorreu-se a tecnologias como SDS-PAGE nanoLC-MS/MS e zimografia. Os dados da análise por nanoLC-MS/MS foram submetidos à base de dados UniProt, sendo depois analisados com base em ferramentas bioinformáticas. Foi identificado um total de 277 proteínas, sendo que 51 delas eram comuns a todos os indivíduos. Várias proteínas exclusivas foram identificadas tanto nos pacientes com hipertensão arterial pulmonar, como nos indivíduos saudáveis. A WNK4 foi a única proteína comum aos 2 pacientes. Em suma, os resultados evidenciam uma elevada actividade proteolítica na urina de pacientes com hipertensão arterial pulmonar, enfatizando a inflamação e caquexia associadas à doença, e permitiram também sugerir a WNK4 como um novo potencial biomarcador para o diagnóstico da hipertensão arterial pulmonar.

Pulmonary arterial hypertension is a life-threatening disease associated with poor prognosis, whose severity of symptoms and survival are strongly related with right ventricular function. Cardiac cachexia is a serious complication of chronic heart failure that results from an imbalance of catabolic and anabolic pathways. This imbalance is caused by a series of immunological, metabolic and neurohormonal processes. Although several biomarkers have been proposed in the context of heart failure, most of them present only potential prognostic value. The application of biofluids’ proteomics to the study of heart failure and related cachexia may help to identify a panel of complementary biomarkers with better performance and diagnostic power. In order to characterize the effect of pulmonary arterial hypertension on the urinary protein and proteolytic profiles, SDS-PAGE nanoLC-MS/MS and zymography were performed. Data from nanoLC-MS/MS was submitted to UniProt database and then were analyzed using bioinformatics tools. A total of 277 proteins were identified and 51 of them are common between all the individuals. Several exclusive proteins were identified in both pulmonary arterial hypertension patients and healthy subjects and WNK4 was the only common protein between pulmonary arterial hypertension patients. Taken together, data highlight a high proteolytic activity in the urine of pulmonary arterial hypertension patients, emphasizing the disease-related inflammation and cachexia and also allow to suggest WNK4 as a new potential biomarker for the diagnosis of pulmonary arterial hypertension.