Expression of human endothelin-converting enzyme isoforms: role of angiotensin II

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Abstract

A key step in endothelin-1 (ET-1) synthesis is the proteolytic cleavage of big ET-1 by the endothelin-converting enzyme-1 (ECE-1). Four alternatively spliced isoforms, ECE-1a to ECE-1d, have been discovered; however, regulation of the expression of specific ECE-1 isoforms is not well understood. Therefore, we stimulated primary human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) with angiotensin II (Ang II). Furthermore, expression of ECE-1 isoforms was determined in internal mammary arteries of patients undergoing coronary artery bypass grafting surgery. Patients had received one of 4 therapies: angiotensin-converting enzyme inhibitors (ACE-I), Ang II type 1 receptor blockers (ARB), HMG-CoA reductase inhibitors (statins), and a control group that had received neither ACE-I, ARB (that is, treatment not interfering in the renin–angiotensin system), nor statins. Under control conditions, ECE-1a is the dominant isoform in HUVECs (4.5 ± 2.8 amol/μg RNA), followed by ECE-1c (2.7 ± 1.0 amol/μg), ECE-1d (0.49 ± 0.17 amol/μg), and ECE-1b (0.17 ± 0.04 amol/μg). Stimulation with Ang II did not change the ECE-1 expression pattern or the ET-1 release. We found that ECE-1 mRNA expression was higher in patients treated with statins than in patients treated with ARB therapy (5.8 ± 0.76 RU versus 3.0 ± 0.4 RU), mainly attributed to ECE-1a. In addition, ECE-1a mRNA expression was higher in patients receiving ACE-I therapy than in patients receiving ARB therapy (1.68 ± 0.27 RU versus 0.83 ± 0.07 RU). We conclude that ECE-1a is the major ECE-1 isoform in primary human endothelial cells. Its expression in internal mammary arteries can be regulated by statin therapy and differs between patients with ACE-I and ARB therapy.

Le clivage protéolytique de la big-ET-1 par l'enzyme de conversion de l'endothéline (ECE-1) est une étape importante dans la synthèse de l'endothéline-1. Quatre isoformes ECE-1a-d produites par épissage alternatif ont été découvertes. Toutefois, la régulation de l'expression des isoformes spécifiques de l'ECE-1 est mal comprise. Par conséquent, nous avons stimulé des cellules endothéliales humaines primaires (HUVECs) au moyen d'angiotensine II. De plus, nous avons déterminé l'expression des isoformes de l'ECE-1 dans les artères mammaires internes de patients soumis à une greffe de pontage coronarien. Les patients ont reçu le traitement sans interférence avec le système rénine-angiotensine, les inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine (ECA-1), les bloqueurs des récepteurs de type 1 de l'angiotensine (BRA) ou les inhibiteurs de la HMG-CoA réductase (statines). Dans les conditions témoins, l'ECE-1a est l'isoforme dominante dans les HUVECs (4,5 ± 2,8 amol/μg ARN), suivie de l'ECE-1c (2,7 ± 1,0 amol/μg), de l'ECE-1d (0,49 ± 0,17 amol/μg) et de l'ECE-1b (0,17 ± 0,04 amol/μg). Une stimulation avec l'Ang II n'a pas modifié le profil d'expression de l'ECE-1 ou la libération de l'endothéline-1. Chez les patients traités par statines, nous avons trouvé une plus forte expression de l'ARNm de l'ECE-1 (5,8 ± 0,76 RU), par comparaison aux patients traités par BRA (3,0 ±0,4 RU), principalement attribuée à l'ECE-1a. Une augmentation de l'expression de l'ARNm de l'ECE-1a a aussi été mesurée chez les patients recevant de l'ECA-1 (1,68 ± 0,27 RU), par comparaison aux patients traités par BRA (0,83 ± 0,07 EU). Nous concluons que l'ECE-1a est la principale isoforme de l'ECE-1 dans les cellules endothéliales humaines primaires. Son expression dans les artères mammaires peut être régulée par un traitement aux statines et diffère chez les patients soumis à un traitement par ECA-1 et par BRA.

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