Differential role of TIMP2 and TIMP3 in cardiac hypertrophy, fibrosis, and diastolic dysfunction
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Notice bibliographique
Résumé
AIMS: Tissue inhibitor of metalloproteinases (TIMPs) can mediate myocardial remodelling, hypertrophy, and fibrosis in heart disease. We investigated the impact of TIMP2 vs. TIMP3 deficiency in angiotensin II (Ang II)-induced myocardial remodelling and cardiac dysfunction. METHODS AND RESULTS: TIMP2(-/-), TIMP3(-/-), and wild-type (WT) mice received Ang II/saline (Alzet pump) for 2 weeks. Ang II infusion resulted in enhanced myocardial hypertrophy and lack of fibrosis in TIMP2(-/-), and conversely, excess fibrosis without hypertrophy in TIMP3(-/-) mice. Echocardiographic imaging revealed preserved ejection fraction in all groups; however, exacerbated left ventricular (LV) diastolic dysfunction was detected in Ang II-infused TIMP2(-/-) and TIMP3(-/-) mice, despite the suppressed Ang II-induced hypertension in TIMP3(-/-) mice. Enhanced hypertrophy in TIMP2(-/-) mice impaired active relaxation, while excess fibrosis in TIMP3(-/-) mice increased LV passive stiffness. Adult WT cardiomyocytes, only when co-cultured with cardiac fibroblasts, exhibited Ang II-induced hypertrophy which was suppressed in TIMP3(-/-) cardiomyocytes. In vitro studies on adult cardiofibroblasts (quiescent and cyclically stretched), and in vivo analyses, revealed that the increased fibrosis in TIMP3(-/-)-Ang II hearts is due to post-translational stabilization and deposition of collagen by matricellular proteins [osteopontin and Secreted Protein Acidic and Rich in Cysteine (SPARC)], which correlated with increased inflammation, rather than increased de novo synthesis. Reduced cross-linking enzymes, LOX and PLOD1, could underlie suppressed collagen deposition in TIMP2(-/-)-Ang II hearts. CONCLUSION: TIMP2 and TIMP3 play fundamental and differential roles in mediating pathological remodelling, independent from their MMP-inhibitory function. TIMP2(-/-) and TIMP3(-/-) mice provide a unique opportunity to study myocardial hypertrophy and fibrosis independently, and their impact on cardiac dysfunction.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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