Interplay of Oxidative Stress and Nitric Oxide Synthase Gene Expression on Cardiovascular Responses in Preeclampsia

Rev Bras Ginecol Obstet. 2022 Mar;44(3):214-219. doi: 10.1055/s-0042-1742313. Epub 2022 Jan 31.

Abstract

Objective: To assess the influence of oxidative stress on the gene expression of nitric oxide synthases (NOS 3 and NOS 2) and, hence, the cardiovascular responses in preeclampsia.

Methods: This was a case control study in which patients with preeclampsia (PE group) and normal pregnancy controls (NP group) were included according to the guidelines of the American College of Obstetricians and Gynecologists (ACOG). The serum levels of malondialdehyde (MDA), total antioxidant capacity, and nitric oxide (NO) were estimated, and the heart rate and mean arterial pressure were recorded. The gene profiling of NOS3 and NOS2 was performed through real-time polymerase chain reaction (RT-PCR). The statistical analysis was performed using the Student t-test, and values of p < 0.05 were considered statistically significant.

Results: The serum levels of malondialdehyde were increased (p < 0.0001), and the total antioxidant capacity was reduced in the PE group (p = 0.034), indicating oxidative stress. In the PE group, the mean arterial pressure was significantly higher (p < 0.0001), but the serum levels of NO did not show a statistically significant reduction (p = 0.20). The gene expression profiling of NOS3 and NOS2 revealed a down regulation in the PE group by 8.49 and 51.05 times respectively.

Conclusion: Oxidative stress may lead to endothelial dysfunction, which could result in increased mean arterial pressure. Nitric oxide may play a role in this mechanism, but interactions with other vasoactive /biological substances cannot be overlooked, as the gene expression of NOS3 and NOS2 has been reduced.

Objetivo: Avaliar a influência do estresse oxidativo na expressão genética das óxido nítrico sintases (nitric oxide synthases, NOS, em inglês; NOS 3 e NOS 2) e, consequentemente, nas respostas cardiovasculares na pré-eclâmpsia. MéTODOS: Este foi um estudo caso-controle no qual pacientes com pré-eclâmpsia (grupo PE) e controles com gravidez normal (grupo GN) foram incluídos de acordo com as diretrizes do American College of Obstetricians and Gynecologists (ACOG). Foram estimados os níveis séricos de malondialdeído (MDA) da capacidade antioxidante total, e de óxido nítrico (nitric oxide, NO, em inglês). A frequência cardíaca e a pressão arterial média foram registradas. O perfil genético da NOS3 e da NOS2 foi feito por reação em cadeia de polimerase em tempo real (real-time polymerase chain reaction, RT-PCR, em inglês). A análise estatística foi feita utilizando-se o teste t de Student, e valores de p < 0,05 foram considerados estatisticamente significativos.

Resultados: Os níveis séricos de malondialdeído sérico estavam aumentados (p < 0,0001), e a capacidade antioxidante total, reduzida no grupo PE (p = 0,034), o que indicava estresse oxidativo. No grupo PE, a pressão arterial média era significativamente maior (p < 0,0001), mas os níveis séricos de NO não demostraram redução estatisticamente significativa (p = 0,20). O perfil de expressão genética da NOS3 e da NOS2 revelou uma regulação negativa no grupo PE de 8,49 e 51,05 vezes, respectivamente. CONCLUSãO: O estresse oxidativo pode levar à disfunção endotelial, o que pode resultar em aumento da pressão arterial média. O NO pode desempenhar um papel neste mecanismo, mas as interações com outras substâncias vasoativas/biológicas não podem ser negligenciadas, uma vez que a expressão genética da NOS3 e da NOS2 foi reduzida.

MeSH terms

  • Antioxidants
  • Case-Control Studies
  • Female
  • Gene Expression
  • Humans
  • Malondialdehyde
  • Nitric Oxide
  • Nitric Oxide Synthase / genetics
  • Nitric Oxide Synthase Type II
  • Nitric Oxide Synthase Type III / genetics
  • Oxidative Stress
  • Pre-Eclampsia* / genetics
  • Pregnancy

Substances

  • Antioxidants
  • Nitric Oxide
  • Malondialdehyde
  • Nitric Oxide Synthase
  • Nitric Oxide Synthase Type II
  • Nitric Oxide Synthase Type III