Resumo: O hábito de fumar apresenta importante impacto na saúde da população. A associação entre fumo e doença cardiovascular tem sido amplamente explorada em relação à aterosclerose. Recentemente, evidências clínicas e experimentais sugerem que a exposição ao cigarro pode modular o processo de remodelação ventricular. O objetivo desse estudo foi avaliar o papel do inibidor da enzima conversora da angiotensina no processo de remodelação induzido pela exposição à fumaça do cigarro. Ratos Wistar foram distribuídos em três grupos: 1) grupo controle (C, n=8); 2) grupo exposto à fumaça do cigarro (EFC, n=8); 3) grupo exposto à fumaça do cigarro e recebendo 20 mg/kg/dia de lisinopril (EFC-LIS, n=8). Após dois meses os animais foram submetidos ao estudo funcional, morfométrico, e bioquímico. Para a análise estatística foi utilizado o teste de variância ANOVA complementado por Holm-Sidak, o teste Kruskal-Wallis complementado por Tukey e o teste Mann-Whitney. O nível de significância foi 5%. A pressão sistólica caudal foi menor no grupo EFC-LIS (C = 116 ± 27, EFC = 126 ± 16, EFC-LIS = 89 ± 12 mmHg; p = 0,003) em relação aos grupos C e EFC; o grupo EFC apresentou maior valor do diâmetro sistólico do ventrículo esquerdo, corrigido pelo peso (C = 8,25 ± 2,16, EFC = 11,76 ± 1,20, EFC-LIS = 9,27 ± 2,00 mm/kg; p = 0,003), em comparação aos grupos C e EFC-LIS; o diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo ajustado pelo peso foi maior nos grupos EFC e EFC-LIS... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The habit of smoking has important impact on population health. The association between tobacco and cardiovascular disease has been widely explored in relation to atherosclerosis. Recently, clinical and experimental evidences suggest that the exposure to tobacco smoke can modulate the process of ventricular remodeling. The objective of that study was to evaluate the role of the angiotensin-converting enzyme inhibitor on cardiac remodeling induced by tobacco smoke exposure. Wistar rats were allocated in three groups: 1) group control (C, n=8); 2) group exposed to tobacco smoke (EFC, n=8); 3) group exposed to tobacco smoke and treated with lisinopril 20mg/kg/day (EFC-LIS, n=8). After two months the animals were submitted to the functional study, morphometric, and biochemical. For the statistical analysis was used the ANOVA test of variance complemented by Holm-Sidak, the test Kruskal-Wallis complemented by Tukey and the test the Mann-Whitney. The significance level was 5%. Results: the caudal systolic pressure was smaller in the group EFC-LIS (C = 116 ± 27, EFC = 126 ± 16, EFC-LIS = 89 ± 12 mmHg; p = 0,003) in relation to the groups C and EFC; the group EFC presented higher value of the systolic diameter of the left ventricle, corrected by body weight (BW) (C = 8,25 ± 2,16, EFC = 11,76 ± 1,20, EFC-LIS = 9,27 ± 2,00 mm/kg; p = 0,003), in comparison with the groups C and EFC-LIS; the diastolic diameter of the left ventricle, adjusted by BW was higher in the groups EFC e EFC-LIS (C = 18,42 ± 3,57, EFC = 22,94 ± 1,98, EFC-LIS = 22,05 ± 1,30 mm/kg; p = 0,003); the relationship EPP/DDVE was smaller in the group EFC-LIS in relation to the control (C = 0,20 (0,18-0,23), EFC = 0,15 (0,14-0,18), EFC-LIS = 0,14 (0,14-0,18); p = 0,026). The group EFC presented smaller ejection fraction... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Leonardo Antonio Mamede Zornoff / Coorientador: Sergio Alberto Rupp Paiva / Banca: Fernanda M. Cosolim-Colombo / Banca: Wilson Natrus / Banca: Beatriz B. Matsubara / Banca: Katashi Okoshi / Doutor

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O objetivo deste trabalho foi estudar a ação do fenofibrato, um agonista do receptor ativador da proliferação peroxissomal alfa, no remodelamento cardíaco e na expressão de componentes do sistema renina-angiotensina (SRA) em um modelo de obesidade induzida por dieta. Camundongos machos C57Bl/6 com três meses de idade foram alimentados durante 11 semanas com dieta controle (grupo C, 3,57 kcal/g de dieta) ou dieta hiperlipídica (grupo HL, 5,40 kcal/g de dieta), em seguida foram separados em quatro grupos e estudados durante cinco semanas: C; HL; C-L (C mais fenofibrato) e HL-F (HL mais fenofibrato). Os animais HL foram mais pesados e apresentaram maior pressão arterial (PA) comparados aos animais C, mas HL-F foram mais leves e tiveram PA menor que HL. A resistência insulínica vista nos camundongos HL foi melhorada com fenofibrato nos camundongos HL-F. Fenofibrato reduziu colesterol total, triglicerídeos e aumentou HDL-c. Os animais HL apresentou um ventrículo esquerdo (VE) mais pesado e com espessura da parede maior, como também cardiomiócitos maiores e uma menor razão cardiomiócito/capilares que os animais C. Fenofibrato foi eficiente em melhorar estas alterações. As expressões cardíacas de Angiotensina II (ANG II) e de seu receptor tipo 1 (AT1R) foram maiores, enquanto que a expressão de seu receptor tipo 2 (AT2R) foi menor nos animais HL que nos animais C, e fenofibrato foi eficiente em atenuar estas diferenças. Como conclusão, a dieta HL lidera para a obesidade, elevação da PA, hipertrofia cardíaca, alterações metabólicas e expressão proteica alterada do SRA em camundongos, sugerindo a participação do SRA nestas alterações. Fenofibrato é eficiente em diminuir a PA e controlar a expressão proteica do SRA, assim como no tratamento da resistência insulínica e do remodelamento cardíaco adverso, diminuindo a hipertrofia dos cardiomiócitos e melhorando a vascularização do miocárdio, desta maneira, diminuindo importantes fatores de risco para doenças cardiovasculares / The aim was to study the action of fenofibrate, a peroxisome proliferator-activated receptor alpha agonist, in cardiac remodeling and protein expressions of RAS components in a model of obesity induced by diet. 3-mo-old C57BL/6 male were fed for 11 weeks with standard chow (SC group, 3.57 kcal/g of chow) or high-fat chow (HF group, 5.40 kcal/g of chow), then they were separated into four groups and studied for five weeks: SC; HF; SC-F (SC plus fenofibrate) and HF-F (HF plus fenofibrate). HF was heavier and had higher blood pressure (BP) than SC, but HF-F was lighter and had lower BP than HF. The insulin resistance seen in HF mice was corrected by fenofibrate in HF-F mice. Fenofibrate reduced total cholesterol, triglycerides and raised the HDL-c. HF had thicker and heavier left ventricle (LV) with bigger LV cardiomyocyte and smaller cardiomyocyte-to-capillaries ratio than SC, and fenofibrate was efficient in treating these alterations. Cardiac expressions of angiotensin II (ANG II) and ANG II receptor 1 were higher, and ANG II receptor 2 was lower in HF than in SC, and fenofibrate was efficient in attenuating these differences. In conclusion, HF diet leads to obesity, BP elevation, cardiac hypertrophy, metabolic changes and altered RAS protein expression in mice, suggesting that RAS is involved. Fenofibrate is efficient in decreasing BP and in controlling RAS protein expressions, and treats the insulin resistance and the adverse cardiac remodeling decreasing the cardiomyocyte hypertrophy and improving the myocardial vascularization, therefore, decreasing important cardiovascular risk factors

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo teve como objetivo avaliar o papel da administração crônica de cafeína durante a gestação de camundongos C57BL/6 sobre o remodelamento cardíaco e a expressão de componentes do sistema renina-angiotensina (SRA) na prole macho adulta. Fêmeas C57BL/6 grávidas foram divididas em dois grupos (n = 10): grupo controle (C), progenitoras foram injetadas apenas com o veículo (solução salina NaCl 0,9%), e grupo cafeína (CF), progenitoras receberam diariamente uma injecção subcutânea contendo 20 mg/kg de cafeína (1 mg/ml de solução salina). Após o desmame, os filhotes tiveram livre acesso à ração padrão até 90 dias de idade quando foram sacrificados. Rim e ventrículo esquerdo (VE) foram coletados para análise estrutural e western blotting. O grupo cafeína mostrou uma redução significativa no ganho de massa corporal (MC) (-18%; P <0,0001). O grupo cafeína apresentou ainda um aumento da pressão arterial sistólica (+ 48%; P <0,0001) e freqüência cardíaca (+10%; P <0,01) em relação ao grupo controle. A massa do VE corrigida pela MC no grupo da cafeína foi maior que no grupo C (+10%; P <0,01). O grupo cafeína apresentou um aumento na área de cardiomiócitos (+40%; P <0,05), e reduzida densidade capilar (-25%; P <0,05). No rim, as expressões de renina (128%; P <0,05) e dos receptores 1 da angiotensina II (AT1R) (88%; P <0,05) foram significativamente maiores nos animais do grupo cafeína. No VE, o grupo cafeína demonstrou aumento da expressão de ECA (+30%; P <0,05), angiotensina II (+60%; P <0,01), e AT1R (+77%; P <0,01) e diminuição da expressão do receptor 2 de angiotensina II (-46%; P <0,05). Em conclusão, a administração crônica de cafeína durante a gestação, possivelmente programa a expressão de componentes de sistema renina-angiotensina, levando à ativação persistente do SRA renal e cardíaco local, que por sua vez promove o aumento da pressão sanguínea, remodelação e efeitos cardíacos adversos. / This study aimed to evaluate the role of caffeine chronic administration during gestation of C57BL/6 mice on cardiac remodeling and the expression of components of the renin-angiotensin system (RAS) in male offspring as adults. Pregnant C57BL/6 female mice were divided into two groups (n=10): Control group (C), dams were injected with the vehicle only (saline 0.9% NaCl), and Caffeine group (CF), dams received daily a subcutaneous injection containing 20 mg/kg of caffeine/day (1 mg/ml saline). After weaning, pups had free access to the standard chow until 90 days of age when they were killed. Kidney and left ventricle (LV) were collected for structural analysis and Western blot. Caffeine group showed a significant reduction in body mass (BM) gain (-18%;P<0.0001). Caffeine group had increased systolic blood pressure (+ 48%;P<0.0001) and higher heart rate (+10%;P<0.01) than control group. LV mass adjusted by BM in caffeine group was greater than in C group (+10%;P<0.01). Caffeine group had increase in the area of cardiomyocytes (+40%;P<0.05), and reduced capillary density (-25%;P<0.05). In the kidney, the expressions of renin (+128%; P<0.05) and angiotensin II receptor 1(AT1R) (+88%;P<0.05) were significantly greater in caffeine mice. In the LV, caffeine group showed increased expression of ACE (+30%; P <0.05), angiotensin II (+60%;P<0.01), and AT1R (+77%;P<0.01), and decreased expression of angiotensin II receptor 2 (-46%;P<0.05). In conclusion, chronic administration of caffeine during gestation possibly programs the expression of renin-angiotensin system components, leading to persistent activation of local renal and cardiac RAS, which in turn promotes increased BP and adverse cardiac remodeling.

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At the end of the treatment, cardiac function was evaluated in isolated perfused heart preparation. The ventricular mass index was calculated by the ratio between the left ventricular weight and tibia length. The cardiomyocyte diameter and interstitial and perivascular fibrosis of the left ventricle were evaluated using the Picrossirius staining. The detection of collagen III deposition was evaluated by immunofluorescence. Fibroblast proliferation were assessed by immunohistochemistry to detect proliferating cell nuclear antigen (PCNA). The expression of catalase, SOD and ERK1/2, MMP-2 and MMP-9 was assessed by Western Blot. In our protocol, the Bj-PRO-7a was unable to reduce the systolic blood pressure of the SHRs. However, this peptide attenuated the development of the cardiomyocyte hypertrophy in these animals. Additionally, the deposition of the interstitial and perivascular fibrosis in SHR was significantly reduced by the treatment with Bj-PRO-7a. This peptide did not alter the collagen III deposition in hypertensive rat hearts. The Bj-PRO-7a reduced positive PCNA-labeled fibroblasts. The expression of catalase, SOD and ERK1/2 was significantly increased in SHR, but the Bj-PRO-7a attenuates this increase. The expression of MMP-2 and MMP-9 was not different in SHR hearts, but the Bj-PRO-7a increased the expression of the MMP-2 in the heart of these animals. Our findings demonstrate that the Bj-PRO-7a reduced the pathological cardiac remodeling through mechanism mediated by inhibition of the ERK1/2 and increasing MMP-2 expression. This data suggest that the Bj- xxiii PRO-7a could have a potential therapeutic for the treatment of cardiac diseases. / O Bj-PRO-7a é um heptapetídeo pertencente à família de oligopeptídeo rico em prolina isolado do veneno da serpente Bothrops jararaca. Estudos in vivo, mostraram que a administração aguda do heptaptídeo é capaz de reduzir a pressão arterial e a frequência cardíaca de animais hipertensos. Ainda pouco estudado e considerando os efeitos antihipertensivo e bradicardico, avaliamos o remodelamento cardíaco de animais hipertensos tratados com o Bj-PRO-7a. No presente estudo, foram utilizados ratos normotensos (Wistar) e espontaneamente hipertensos (SHR) que foram separados em 3 grupos experimentais e receberam: 1) Wistar, 0,9% NaCl, (150 µl/dia, s.c.); 2) SHR, 0,9% NaCl, (150 µl/dia, s.c.); e 3) SHR tratado com Bj-PRO-7a (71 nmol/Kg/dia, s.c.). As injeções (in bolus) foram repetidas diariamente durante 28 dias. Durante o tratamento, os animais tiveram a pressão arterial sistólica (PAS) mensurada semanalmente, pelo método não invasivo de plestimografia. No final do tratamento, a função cardíaca foi avaliada pelo método de Langendorff. A hipertrofia cardíaca de SHRs foi avaliada com análise dos seguintes parâmetros: índice de massa ventricular, diâmetro do cardiomiócito, fibrose intersticial e perivascular, colágeno III, proliferação de fibroblastos e expressão da catalase, SOD, ERK1/2, MMP-2 e MMP-9. Nossos resultados mostram que o tratamento crônico com Bj-PRO-7a não promoveu alterações importantes na PAS de SHRs. No entanto, este peptídeo atenuou o desenvolvimento da hipertrofia dos cardiomiócitos de SHRs. Apesar do Bj-PRO-7a não ter alterado a deposição de colágeno III, foi capaz de reduzir a deposição de colágeno intersticial e perivascular, bem como, a proliferação de fibroblastos em SHR. A linhagem de ratos hipertensos, tem expressão de CAT, SOD e ERK1/2 significativamente maior do que em ratos normotensos. O Bj-PRO-7a atenuou o aumento da expressão dessas enzimas / proteínas. Por outro lado, aumentou a expressão da MMP-2 ativa nos corações de ratos hipertensos. Nossos resultados mostram que o Bj-PRO-7a reduziu o remodelamento cardíaco patológico através de mecanismos mediados pela inibição da ERK1/2 e aumento da expressão da MMP-2. Dessa forma, os resultados sugerem que o Bj-PRO-7a apresenta um potencial terapêutico para desenvolvimento de fármacos para o tratamento de doenças cardiovasculares.

Recentes estudos têm revelado o envolvimento de microRNAs (miRNAs) no controle da hipertrofia cardíaca e na função do miocárdio. Ainda, várias pesquisas têm demonstrado que o consumo de dieta rica em gordura pode induzir hipertrofia e remodelamento cardíaco. No presente estudo, investigou-se o efeito de dietas contendo diferentes porcentagens de gordura na expressão do miRNA-22, um miRNA que está diretamente envolvido na regulação da morfologia e da função cardíaca e um importante mediador da hipertrofia e falência cardíaca deflagradas por diferentes estímulos. Para isso, camundongos C57BL/6 machos, com idade entre 4 e 5 semanas, foram alimentados com uma dieta controle (10% das calorias provenientes de lipídeos) ou dietas hiperlipídicas (HF) contendo 45% de kcal de gordura (HF45%) e 60% de kcal de gordura (HF60%) por 10 ou 20 semanas. A dieta HF60% promoveu um aumento do peso corpóreo, aumento dos níveis de glicose, insulina, leptina, colesterol total e triglicérides e induziu intolerância a glicose. As dietas HF promoveram remodelamento cardíaco, conforme evidenciado pelo aumento no diâmetro transverso dos cardiomiócitos e deposição de colágeno. A análise de sequenciamento de RNAs demonstrou que as dietas ricas em gordura induziram padrões distintos de expressão de miRNAs no coração, incluindo o miRNA-22. Análise de bioinformática identificou a caveolina-1 como potencial alvo do miRNA-22 e seus níveis encontraram-se aumentados no grupo HF60% tratado por 20 semanas. Considerando que o miRNA-22 está envolvido no desenvolvimento da hipertrofia cardíaca e falência do coração, é possível que algumas destas alterações estruturais e funcionais cardíacas induzidas pela dieta rica em gordura sejam, ao menos em parte, influenciadas pelo aumento da expressão deste miRNA. Entretanto estudos funcionais são necessários para determinar a contribuição do miRNA-22 para os efeitos promovidos pela dieta rica em gordura no coração. / Recent studies have revealed the involvement of microRNAs (miRNAs) in the control of cardiac hypertrophy and myocardial function. In addition, several reports have demonstrated that high fat (HF) diet induces cardiac hypertrophy and remodeling. In the current study, we investigated the effect of diets containing different percentages of fat on the miRNA-22 expression, which is a miRNA involved in the control of the cardiac morphology and function and an important mediator of cardiac hypertrophy and heart failure triggered by different stimuli. To address this question, 4-week-old male C57Bl/6 mice were fed with a low fat diet (10 kcal% fat) or high fat diets (HF), containing 45 kcal% fat (HF45%) and 60 kcal% fat (HF60%) for 10 and 20 weeks. HF60% diet promoted an increase on body weight, fasting glycemia, insulin, leptin, total cholesterol, triglycerides and induced glucose intolerance. HF feeding promoted cardiac remodeling, as evidenced by increased cardiomyocyte transverse diameter and interstitial fibrosis. RNA sequencing analysis demonstrated that HF feeding induced distinct miRNA expression patterns in the heart, including miRNA-22. Bioinformatics analysis identified caveolin-1 as a potential target of miRNA-22 and its levels were increased in HF60% group treated for 20 weeks. Considering that miRNA-22 is involved in the development of cardiac hypertrophy and heart failure, it is possible that some of the cardiac structural and functional alterations induced by high fat diet are, at least in part, influenced by the increased expression of this miRNA. However functional studies are needed to determine the contribution of miRNA-22 in the effects promoted by high fat diet in the heart.

Introdução: A comunicação interatrial tipo ostium secundum(CIA) é uma cardiopatia congênita frequente, sendo a mais comumente encontrada na população adulta. Seu tratamento está indicado quando há repercussão hemodinâmica caracterizada pelo aumento das dimensões das câmaras direitas à ecocardiografia, independente da presença de sintomas. Nas últimas 2 décadas o fechamento percutâneo da CIA emergiu como a modalidade terapêutica preferencial devido sua alta eficácia e menor morbidade que a correção cirúrgica.Tanto o tratamento cirúrgico como o percutâneo da CIA resultam em remodelamento cardíaco com redução progressiva do tamanho das câmaras direitas e aumento das esquerdas. Recentemente, novas técnicas ecocardiográficas vem sendo empregadas para avaliação das dimensões, geometria e função das câmaras cardíacas incluindo o ecocardiograma tridimensional e o rastreamento de marcadores acústicos. Hipótese e objetivos: Partiu-se da hipótese que o fechamento percutâneo da CIA, por ser um método não invasivo, levaria a rápido remodelamento cardíaco mesmo em adultos com sobrecarga volumétrica crônica das câmaras direitas. Tivemos como objetivo avaliar o comportamento temporal do remodelamento cardíaco e analisar possíveis diferenças existentes entre pacientes de diferentes faixas etárias e com tamanhos diversos de CIA. Material e métodos: Estudo observacional, prospectivo, não randomizado de um braço único de uma coorte de adultos submetidos ao fechamento percutâneo da CIA com a prótese Cera (Lifetech, Shenzheng, China) e acompanhados por um ano. Foram selecionados 29 adultos com CIA com repercussão hemodinâmica com anatomia favorável para a oclusão percutânea e sem contra-indicações para tal. O remodelamento cardíaco foi estudado por meio de várias técnicas ecocardiográficas incluindo as clássicas e outras de introdução recente. A ecocardiografia bidimensional foi usada para a medição das dimensões do átrio direito (AD), ventrículo direito (VD) e ventrículo esquerdo (VE), para determinação da área fracionada do VD (FAC) e da excursão anterior da valva tricúspide (TAPSE) e para análise volumétrica das câmaras cardíacas. A ecocardiografia tridimensional foi empregada para análise volumétrica e funcional do VD. O rastreamento de marcadores acústico foi utilizado para avaliação da função do AD, VD e VE. O teste ANOVA foi usado para avaliação das mudanças observadas nas variáveis repetidas ao longo do tempo com comparações múltiplas de Bonferroni quando aplicável. Uma análise intra e interobservador das medidas foi realizada utilizando coeficientes de concordância. Resultados: A média de idade e peso dos pacientes foi de 45,2 ± 17,0 anos e 68,8 ± 14,0 kgs, respectivamente. Nenhum paciente apresentada hipertensão pulmonar significativa. A média do tamanho da CIA foi de 20,2 ± 5,0 mm e a média do tamanho da prótese implantada foi de 22,9 ± 6,2 mm. Em todos os pacientes houve sucesso no implante. Não houve complicações relacionadas ao procedimento e em todos os pacientes foi observada oclusão do defeito. Após o procedimento, houve redução precoce (< 3 meses) das dimensões do AD (p<0,001) e do VD (p<0,001) e aumento das dimensões do VE (p<0,014). Não houve mudanças significativas na função de deformação longitudinal do AD para onda P (p=0,227) e para onda T (p=0,124). Houve redução abrupta da função do VD pelo TAPSE (p=0,032), pela deformação longitudinal (p=0,002) e pela ecocardiografia tridimensional (p=0,084). Não houve mudanças significativas da onda S\' (p=0,55) e da FAC (p=0789) do VD. Houve redução precoce do volume de ejeção do VD (p< 0,001) e aumento do volume de ejeção do VE (p=0,027). Houve redução da deformação longitudinal do VE (p=0,049) e não houve mudanças na função do VE pelo método de Simpson (p=0,462). Pacientes maiores que 60 anos (n=8) apresentaram valores iniciais maiores nas dimensões do AD e redução mais prolongada (p=0,0497). Pacientes com CIAs maiores que 20 mm (n=12) apresentavam valores iniciais maiores de TAPSE com redução mais retardada (p=0,013). Todas as mudanças observadas inicialmente nos primeiros 3 meses se sustentaram ao final do seguimento. Houve excelente concordância na análise intraobservador para todas as medidas repetidas (CCI> 0,9) com exceção da deformação do VE (CCI< 0,7). A concordância entre as medidas realizadas por diferentes observadores não foi tão boa, com apenas as variáveis TAPSE, deformação do VE e dimensões do AD possuindo CCI > 0,7. Conclusões: O fechamento percutâneo da CIA em adultos de meia idade leva a rápido remodelamento cardíaco tanto do ponto de vista anatômico como funcional com resultados sustentados dentro do primeiro ano de seguimento. Tais mudanças temporais são observadas independente do tamanho da CIA e da idade dos pacientes, denotando o efeito benéfico do procedimento sobre a geometria e o funcionamento cardíaco global em todos adultos portadores desta frequente cardiopatia congênita. / Introduction: The atrial septal defect of the secundum type (ASD) is a frequent congenital heart disease, being the most commonly encountered in the adult population. Treatment is indicated when there is hemodynamic burden characterized by increased dimensions of the right chambers on echocardiography, regardless of the presence of symptoms. In the last two decades, percutaneous closure of the ASD has emerged as the preferred therapeutic modality due to its high efficacy and lower morbidity when compared to surgical correction. Both surgical and percutaneous treatment of the ASD result in cardiac remodeling with progressive reduction in the size of the right chambers and increase in the left chambers. Recently, new echocardiographic techniques have been employed to assess the dimensions, geometry and function of the cardiac chambers including three-dimensional echocardiography (3D echo) and acoustic speckle tracking. Hypothesis and objectives: Hypothesizing that percutaneous closure, being a non-ivasive method, results in a fast cardiac remodeling even in adults with chronic volume overload of the right chambers, our aim was to assess the temporal pattern of cardiac remodeling and analyse possible differences between patients of different age groups and different ASD sizes. Material and methods: This was an observational, prospective, non randomized, single arm study of a cohort of adults submitted to percutaneous closure of the ASD with the Cera device (Lifetech, Shenzheng, China) followed along a year. Twenty nine adults with hemodynamicaly significant ASDs with suitable anatomy for percutaneous closure and no contra-indications for the procerdure were selected. Cardiac remodeling was assessed by various echocardiographic techniques including standard and new ones. Bidimensional echocardiography was used to measure the dimensions of the right atrium (RA), right ventricle (RV) and left ventricle (LV), to determine the fractional area of the RV (FAC) and the systolic anterior excursion of the tricuspid valve (TAPSE), and to analyse the volumes of the cardiac chambers. Three-D echo was employed for volumetric and functional analysis of the RV. Acoustic speckle tracking was utilized to assess the function of the RA, RV and LV. ANOVA tests were used to assess the observed changes in the repeated variables over time with multiple Boferoni comparison as applicable. An intra and interobserver analysis of the measurements was performed using concordance coefficients. Results: Mean age and weight was 45,2 ± 17,0 years and 68,8 ± 14,0 kgs, respectively. No patient had significant pulmonar arterial hypertension. The ASD dimension and the size of the device was a mean of 20,2 ± 5,0 mm and 22,9 ± 6,2 mm, respectively. In all patients the device was implanted successfully. There were no complications related to the procedure and in all patients the ASDs were successfully closed. After the procedure, there was an early (< 3 months) reduction of the RA (< 0.001) and RV (< 0.001) sizes and an increase of the LV dimensions (p< 0.014). There were no significant changes in the function of the RA as assessed by longitudinal strain (p=0.227 for the P wave and p=0.124 for the T wave). There was an abrupt reduction of the RV function assessed by TAPSE (p=0.032), longitudinal strain (p=0.002) and 3D echo (p=0.084). There were no changes in the S\' wave (p=0.55) and FAC (p=0.789) of the RV. There was an immediate decrease in the RV stroke volume (p< 0.001) and an increase in the LV srtroke volume (p=0.027). There was a reduction in LV longitudinal strain (p=0.049) and no change in LV function as assessed by the Simpson method (p=0.462). Patients older than 60 years of age (n=8) presented with larger RA dimensions, which decreased in a slower fashion (p=0.0497). Patients with ASDs larger than 20 mm (n=12) had initial higher TAPSE values, which decreased in a slower fashion (p=0.013). All changes observed earlier on endured after a year. There was excellent concordance in the intra observer analysis for all the repeated measures (CCI > 0.9) with the exception of LV strain (CCI < 0.7). The concordance between different observers was not as good with only TAPSE, LV strain, and RA dimensions variables having a CCI > 0.7. Conclusions: Percutaneous closure of the ASD in middle aged adults results in fast cardiac remodeling from both the anatomic and functional point of view with sustained results over the first year of follow up. These temporal changes are observed regardless of the ASD size and the age of the patients, which demonstrates the beneficial effect of the procedure over the cardiac geometry and global function in all adults who have this frequent congenital heart disease.

Abstract Ischemic heart disease is one of the leading cause of death in the Western world. There is convincing evidence that stem cell therapy improves cardiac function and reduces the scar formation following an acute myocardial infarction (AMI). The mechanisms involved in the recovery remain partly unknown. Direct injection of stem cells into myocardium is a widely used transplantation technique though there are few details available about the behavior of cells after transplantation. A cardiac explant culture model simulating tissue stress was developed in this study to examine in detail the properties of the stem cells after their transplantation. The migration range in myocardium and the number of adherent stem cells increased with time. In vitro and in vivo studies revealed that after their administration, the stem cells became localized in the slit-like spaces, such as in the capillaries. Even though the study outcomes regarding the impact of stem cell therapy in recovery after AMI have been largely promising, the results of the clinical studies have proved to be more controversial. If one wishes to evaluate the true contribution of the stem cell therapy to the recovery, it is essential to devise a reliable study method for cell targeting. Here, iron labeled stem cells in combination with magnetic resonance imaging (MRI) were used. The MRI data corresponded to the histological results. Thus, it is concluded that MRI is a feasible method for monitoring the effectiveness of cell targeting. Stem cell treatment was shown to increase cardiac function at three weeks after AMI. If there was a high number of stem cells in cardiac tissue after transplantation, this predicted a greater improvement in cardiac function. Improper stem cell injection may lead to leakage of the stem cells out of the myocardium, leading to unreproducible study results. Inflammation modulating factors secreted by the stem cells are considered as key mechanisms in the recovery after AMI. There were differences in the cytokine levels between the stem cell treated and control groups in a clinical and in vivo animal study i.e. stem cell therapy exerted a balancing effect on the inflammatory process, a crucial component in the optimal recovery after AMI. The present study reveals many properties of stem cells, importance of cell targeting and the influence of stem cell therapy on cytokine levels after AMI. / Tiivistelmä Iskeeminen sydänsairaus on yksi yleisimmistä kuolinsyistä länsimaissa. Tutkimusten mukaan kantasoluterapia parantaa sydämen toimintakykyä ja pienentää akuutin sydäninfarktin jälkeen sydämeen muodostuvan arpikudoksen määrää. Paranemiseen liittyvät mekanismit ovat edelleen osittain tuntemattomia. Kantasolujen ruiskutus suoraan sydämeen on paljon käytetty menetelmä, vaikka solujen käyttäytymistä ei tunneta tarkkaan.Tutkimuksessa kehitetyn kudoksen stressitilaa simuloivan sydänkudoksen kasvatusmenetelmän avulla tutkittiin siirrettyjen kantasolujen toimintaa yksityiskohtaisesti. Kantasolujen vaeltaman matkan sydänkudoksessa ja kiinnittyneiden kantasolujen lukumäärä havaittiin kasvavan ajan kuluessa. In vitro ja in vivo tutkimuksissa havaittiin kantasolujen sijaitsevan ruiskutuksen jälkeen rakomaisissa paikoissa kuten pienissä verisuonissa. Vaikka tutkimustulokset kantasoluterapian hyödyistä paranemisen suhteen ovat pääosin lupaavia, kliinisten tutkimusten tulokset ovat ristiriitaisia. Todellisen kantasoluhoidon vaikutuksen arvioimiseksi tarvitaan luotettava menetelmä varmistamaan kantasolujen hakeutuminen vaurioalueelle. Tässä tutkimuksessa rautaleimattujen kantasolujen paikantamisessa käytetty magneettikuvantaminen vastasi histologisia löydöksiä. Magneettikuvantaminen todettiin käyttökelpoiseksi menetelmäksi solujen paikallistamisessa. Kantasoluhoidon osoitettiin parantavan sydämen toimintakykyä kolme viikkoa akuutin sydäninfarktin jälkeen. Suuri kantasolumäärä sydänkudoksessa siirron jälkeen ennusti parempaa toipumista. Puutteellisesti suoritettu kantasoluruiskutus voi johtaa kantasolujen vuotamiseen pois sydänkudoksesta aiheuttaen vaihtelevuutta tutkimustuloksiin. Kantasolujen erittämiä tulehdusta sääteleviä tekijöitä pidetään tärkeimpänä mekanismina paranemisprosessissa. Tutkimus osoitti eroavaisuuksia kantasoluhoidetun ja kontrolliryhmän välillä. Kliinisessä ja koe-eläintutkimuksessa kantasolusiirrolla todettiin tulehdusreaktiota tasapainottava vaikutus, mikä on tärkeää optimaalisen sydänlihaskudoksen paranemisen kannalta akuutin sydäninfarktin jälkeen. Tutkimus toi esiin monia kantasolujen ominaisuuksia, solujen paikantamisen tärkeyden ja kantasoluhoidon vaikutuksen sytokiinipitoisuuksiin akuutin sydäninfarktin jälkeen.

Contexte: La physiopathologie de la fibrillation auriculaire (FA) a été caractérisée par des changements de concentration cellulaire de Ca2+ et des processus connexes menant à l'apparition et au maintien de la maladie. Les récepteurs de trisphosphate d'inositol (IP3R) sont des canaux calciques ligand-dépendants pour lesquels la surexpression dans la FA a été liée à un remodelage cardiaque. Les microARN (miR, miARN), petits ARN non codants, sont d'une longueur d'environ 22 nucléotides et régulent l'expression des gènes par déstabilisation de l'ARN ou inhibition de sa traduction. De plus en plus de preuves ont été apportées sur le rôle des miARN dans la physiopathologie des troubles cardiaques, y compris le remodelage défavorable induit par la FA. Objectif: Notre laboratoire a montré que le niveau nucléaire IP3R1 est régulé à la hausse dans le modèle canin de FA, ce qui produit une augmentation de la charge nucléaire en calcium. Cette étude vise donc à étudier le rôle des miARN dans la régulation d'IP3R1 qui initie et/ou perpétue la FA dans les cardiomyocytes auriculaires du modèle de FA chez le chien. Méthodes: Nous avons utilisé un modèle canin de AF établi par méta-cardiographie auriculaire pendant 600 bpm × une semaine; des cœurs perfusés par Langendorff pour isoler les cardiomyocytes auriculaires pour des expériences moléculaires; le criblage des miRs qui ciblent le gène ITPR1, codant IP3R1, en utilisant des bases de données en ligne; RT-qPCR pour mesurer l'expression de l'ARNm de ITPR1 et confirmer le niveau d'expression des miARN criblés; l'analyse Western Blot pour évaluer le niveau de protéine d’IP3R1; le test de la double luciférase reporter, la surexpression et l'abattement des miARN en culture primaire de cardiomyocytes isolées ou de lignées cellulaires appropriées; et l'imagerie par fluorescence calcique Fluo-4 AM pour évaluer le rôle potentiel des miARN sur la manipulation du Ca2+. Pour les expériences de manipulation des miARN, les cellules ont été transfectées avec 1) un miARN non codant (miR-NC, groupe témoin), 2) un miARN mimétique et 3) un inhibiteur du miARN (AMO). La signification statistique est calculée avec le test t de Student ou l'analyse unidirectionnelle de variance (ANOVA) suivie par le test de Tukey à comparaisons multiples en utilisant le logiciel GraphPad Prism version 6.00. Résultats: Nos données indiquent une augmentation du niveau de la protéine IP3R1 sans changement apparent de l'expression du gène ITPR1 dans les cardiomyocytes de l'oreillette gauche par rapport à notre modèle canin de FA. Sur la base de l'analyse informatique, il a été prédit que miR-26a ciblerait l'ARNm de l'ITPR1. La FA a considérablement réduit la régulation du miR-26a dans les cardiomyocytes de l'oreillette gauche. Le dosage de la double luciférase reporté dans les cellules H9C2 a montré que le miR-26a agissait directement sur la région non traduite 3′ (3′UTR) de l'ARNm ITPR1. De plus, la surexpression de miR-26a a réduit le niveau de la protéine IP3R1 et a diminué le taux diastolique [Ca2+] dans le noyau et le cytosol des cardiomyocytes de chien, des transistors de Ca2+ stimulés électriquement; tandis que le knockdown de miR-26a a inversé ces effets. L'expression de l'ARNm de l'ITPR1 est restée inchangée dans les cardiomyocytes de chien isolées après la transfection avec l'imitateur et l'inhibiteur de l'ARNm. Conclusion: La régulation à la hausse d'IP3R1 dans la FA est due à l'inhibition de la traduction par le miR-26a, qui est régulé à la baisse dans les cardiomyocytes auriculaires du modèle canin de FA. Ce changement est associé à une altération de la manipulation du Ca2+, qui se traduit par une augmentation des taux de Ca2+ diastolique nucléaire. Nos résultats suggèrent que la régulation à la baisse de miR-26a augmente l'expression de l’IP3R1, contribuant au remodelage pro-arythmique dans la FA. / Background: The pathophysiology of atrial fibrillation (AF) has been characterized by changes in the cellular concentration of Ca2+ and related processes leading to the initiation and maintenance of the condition. Inositol trisphosphate-receptors (IP3Rs) are ligand-gated calcium channels for which overexpression in AF has been linked to cardiac remodeling. microRNA (miR, miRNA)s, small non-coding RNAs, are around 22 nucleotides in length and regulate gene expression by mRNA destabilization or inhibition of its translation. A growing body of evidence has emerged about miRNA's role in the pathophysiology of cardiac disorders, including AF-induced adverse remodeling. Objective: Our laboratory has shown that nuclear IP3R1 level is upregulated in the dog AF model, producing increased nuclear calcium loading. Hence, this study aims to investigate the role of miRNAs in the regulation of IP3R1 initiating and/or perpetuating AF in atrial cardiomyocytes of the dog AF model. Methods: We used AF dog model established by atrial-tachypacing for 600 bpm × one week; Langendorff-perfused hearts to isolate atrial cardiomyocytes for molecular experiments; screening miRs that target ITPR1 gene, encoding IP3R1, using online databases; RT-qPCR to measure ITPR1 mRNA expression and confirm the expression level of the screened miRNAs; western blot analysis to evaluate the protein level of IP3R1; dual-luciferase reporter assay, overexpression and knockdown of miRNAs in primary culture of isolated cardiomyocytes or appropriate cell lines; and Fluo-4 AM calcium fluorescence imaging to assess the potential role of the miRNA on Ca2+ handling. For miRNA manipulation experiments, cells were transfected with 1) non-coding miRNA (miR-NC, control group), 2) miRNA mimic, and 3) inhibitor of the miRNA (AMO). Statistical significance is calculated with Student's t-test or one-way analysis of variance (ANOVA) followed by Tukey's multiple comparisons test using GraphPad Prism software version 6.00. Results: Our data indicated a rise in IP3R1 protein level with no apparent change in ITPR1 gene expression in left atrial cardiomyocytes from our dog AF model. Based on the computational analysis, miR-26a was predicted to target the ITPR1 mRNA. AF significantly downregulated miR-26a in left atrial cardiomyocytes. The dual-luciferase reporter assay in H9C2 cells showed that miR-26a directly acted on the 3′ untranslated region (3′UTR) of ITPR1 mRNA. In addition, miR-26a overexpression reduced the IP3R1 protein level and decreased the diastolic [Ca2+] in both nucleus and cytosol of the electrically-stimulated Ca2+ -transients, dog cardiomyocytes, while miR-26a knockdown reversed these effects. ITPR1 mRNA expression remained unaltered in isolated dog cardiomyocytes after transfection with the miRNA mimic and inhibitor. Conclusion: IP3R1 upregulation in AF is due to translation inhibition by miR-26a, which is downregulated in the atrial cardiomyocytes of the dog AF model. This change is associated with altered Ca2+ handling, reflected as enhanced nuclear diastolic Ca2+ levels. Our results suggest that miR-26a downregulation enhances the IP3R1 expression, contributing to pro-arrhythmic remodeling in AF.

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