Genetic Deletion of Galectin-3 Exacerbates Age-Related Myocardial Hypertrophy and Fibrosis in Mice
- Autores
- Fontana Estevez, Florencia Sofía; Betazza, Celeste; Miksztowicz, Verónica Julieta; Seropian, Ignacio Miguel; Silva, Mauro Gastón; Penas, Federico Nicolás; Touceda, Vanessa Michelle; Selser, Carolina; Villaverde, Alejo; Goren, Nora Beatriz; Cianciulli, Tomás Francisco; Medina, Vanina Araceli; Morales, Celina; Gironacci, Mariela Mercedes; González, Germán Esteban
- Año de publicación
- 2022
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Background/Aims: Aging is accompanied by progressive and adverse cardiac remodeling characterized by myocardial hypertrophy, fibrosis, and dysfunction. We previously reported that galectin-3 (Gal-3) is a critical regulator of inflammation and fibrosis associated with hypertensive heart disease and myocardial infarction. Nevertheless, the role and mechanism of Gal-3 in age-related cardiac remodeling have not been previously investigated. We hypothesized that Gal-3 plays a critical role in cardiac aging and that its deficiency exacerbates the underlying mechanisms of myocardial hypertrophy and fibrosis. Methods: Male C57BL/6 (control) (n=24) and Gal-3 knockout (KO) (n=29) mice were studied at 24 months of age to evaluate the role of Gal-3 in cardiac aging. We assessed 1) survival rate; 2) systolic blood pressure (SBP) by plethysmography; 3) myocardial hypertrophy, apoptosis, and fibrosis by quantification of histological and immunohistochemical analysis; 4) cardiac expression of angiotensin (Ang) II, Ang (1–7) by Radioimmunoassay; 5) transforming growth factor-β (TGF-β), sirtuin (SIRT) 1, SIRT 7 and metalloproteinase 9 (MMP-9) by RT-qPCR and 6) ventricular remodeling and function by echocardiography. Results: We found that aged Gal-3 KO mice had a lower survival rate and exhibited exacerbated myocardial hypertrophy and fibrosis without changes in SBP. Similarly, myocardial apoptosis and MMP-9 mRNA expression was significantly increased in the hearts of Gal-3 KO mice compared to controls. Additionally, cardiac Ang II and TGF-β expression were higher in aged Gal-3 KO mice while SIRT1 and SIRT7 expression were reduced. Conclusion: Our findings strongly suggest that Gal-3 is involved in age-related cardiac remodeling by regulating critical mechanisms associated with the development of pathological hypertrophy. The gene deletion of Gal-3 reduced the lifespan and markedly increased age-dependent mechanisms of myocardial hypertrophy, apoptosis, and fibrosis, including Ang-II, TGF-β, and MMP-9. At the same time, there was diminished cardiac-specific expression of SIRT1 and SIRT7, which are extensively implicated in delaying age-dependent cardiomyopathies.
Fil: Fontana Estevez, Florencia Sofía. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Fil: Betazza, Celeste. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Fil: Miksztowicz, Verónica Julieta. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Fil: Seropian, Ignacio Miguel. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Fil: Silva, Mauro Gastón. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: Penas, Federico Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; Argentina
Fil: Touceda, Vanessa Michelle. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Fil: Selser, Carolina. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Fil: Villaverde, Alejo. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Fil: Goren, Nora Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; Argentina
Fil: Cianciulli, Tomás Francisco. Gobierno de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires. Hospital General de Agudos Doctor Cosme Argerich; Argentina
Fil: Medina, Vanina Araceli. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina
Fil: Morales, Celina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Patología; Argentina
Fil: Gironacci, Mariela Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; Argentina
Fil: González, Germán Esteban. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina - Materia
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- acceso abierto
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We hypothesized that Gal-3 plays a critical role in cardiac aging and that its deficiency exacerbates the underlying mechanisms of myocardial hypertrophy and fibrosis. Methods: Male C57BL/6 (control) (n=24) and Gal-3 knockout (KO) (n=29) mice were studied at 24 months of age to evaluate the role of Gal-3 in cardiac aging. We assessed 1) survival rate; 2) systolic blood pressure (SBP) by plethysmography; 3) myocardial hypertrophy, apoptosis, and fibrosis by quantification of histological and immunohistochemical analysis; 4) cardiac expression of angiotensin (Ang) II, Ang (1–7) by Radioimmunoassay; 5) transforming growth factor-β (TGF-β), sirtuin (SIRT) 1, SIRT 7 and metalloproteinase 9 (MMP-9) by RT-qPCR and 6) ventricular remodeling and function by echocardiography. Results: We found that aged Gal-3 KO mice had a lower survival rate and exhibited exacerbated myocardial hypertrophy and fibrosis without changes in SBP. Similarly, myocardial apoptosis and MMP-9 mRNA expression was significantly increased in the hearts of Gal-3 KO mice compared to controls. Additionally, cardiac Ang II and TGF-β expression were higher in aged Gal-3 KO mice while SIRT1 and SIRT7 expression were reduced. Conclusion: Our findings strongly suggest that Gal-3 is involved in age-related cardiac remodeling by regulating critical mechanisms associated with the development of pathological hypertrophy. The gene deletion of Gal-3 reduced the lifespan and markedly increased age-dependent mechanisms of myocardial hypertrophy, apoptosis, and fibrosis, including Ang-II, TGF-β, and MMP-9. At the same time, there was diminished cardiac-specific expression of SIRT1 and SIRT7, which are extensively implicated in delaying age-dependent cardiomyopathies.Fil: Fontana Estevez, Florencia Sofía. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. 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Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina Fil: Villaverde, Alejo. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina Fil: Goren, Nora Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; Argentina Fil: Cianciulli, Tomás Francisco. Gobierno de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires. Hospital General de Agudos Doctor Cosme Argerich; Argentina Fil: Medina, Vanina Araceli. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". 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Background/Aims: Aging is accompanied by progressive and adverse cardiac remodeling characterized by myocardial hypertrophy, fibrosis, and dysfunction. We previously reported that galectin-3 (Gal-3) is a critical regulator of inflammation and fibrosis associated with hypertensive heart disease and myocardial infarction. Nevertheless, the role and mechanism of Gal-3 in age-related cardiac remodeling have not been previously investigated. We hypothesized that Gal-3 plays a critical role in cardiac aging and that its deficiency exacerbates the underlying mechanisms of myocardial hypertrophy and fibrosis. Methods: Male C57BL/6 (control) (n=24) and Gal-3 knockout (KO) (n=29) mice were studied at 24 months of age to evaluate the role of Gal-3 in cardiac aging. We assessed 1) survival rate; 2) systolic blood pressure (SBP) by plethysmography; 3) myocardial hypertrophy, apoptosis, and fibrosis by quantification of histological and immunohistochemical analysis; 4) cardiac expression of angiotensin (Ang) II, Ang (1–7) by Radioimmunoassay; 5) transforming growth factor-β (TGF-β), sirtuin (SIRT) 1, SIRT 7 and metalloproteinase 9 (MMP-9) by RT-qPCR and 6) ventricular remodeling and function by echocardiography. Results: We found that aged Gal-3 KO mice had a lower survival rate and exhibited exacerbated myocardial hypertrophy and fibrosis without changes in SBP. Similarly, myocardial apoptosis and MMP-9 mRNA expression was significantly increased in the hearts of Gal-3 KO mice compared to controls. Additionally, cardiac Ang II and TGF-β expression were higher in aged Gal-3 KO mice while SIRT1 and SIRT7 expression were reduced. Conclusion: Our findings strongly suggest that Gal-3 is involved in age-related cardiac remodeling by regulating critical mechanisms associated with the development of pathological hypertrophy. The gene deletion of Gal-3 reduced the lifespan and markedly increased age-dependent mechanisms of myocardial hypertrophy, apoptosis, and fibrosis, including Ang-II, TGF-β, and MMP-9. At the same time, there was diminished cardiac-specific expression of SIRT1 and SIRT7, which are extensively implicated in delaying age-dependent cardiomyopathies. |
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