Han, Jianguo. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2008. / Includes bibliographical references (leaves 66-76). / Abstracts in English and Chinese. / Declaration --- p.i / Acknowledgement --- p.□ / Publication --- p.□ / Abstract (English) --- p.□xi / Abstract (Chinese) --- p.□ / Abbreviations --- p.ix / List of figures / tables --- p.x / Chapter Chapter 1. --- General Introduction / Chapter 1.1 --- Role of vascular smooth muscle cells in the control of coronary circulation --- p.1 / Chapter 1.1.1 --- Potassium channels in the coronary smooth muscle cells --- p.2 / Chapter 1.1.1.1 --- Voltage -dependent potassium (Kv) channels --- p.3 / Chapter 1.1.1.2 --- Inward rectifier K+ (Kir) channels --- p.4 / Chapter 1.1.1.3 --- ATP-sensitive potassium (Katp) channels --- p.4 / Chapter 1.1.2 --- BKCa channels in the regulation of vascular function --- p.6 / Chapter 1.1.2.1 --- The structure of BKCa channels --- p.6 / Chapter 1.1.2.2 --- Role of BKCa channels in the regulation of vascular function --- p.6 / Chapter 1.2 --- Functional alteration of the coronary SMCs during cardiac surgery --- p.7 / Chapter 1.2.1 --- Effect of ischemia on the function of SMCs in the coronary circulation --- p.8 / Chapter 1.2.2 --- Effect of cardioplegic/organ preservation solutions on the function of SMCs in the coronary circulation --- p.11 / Chapter Chapter 2. --- Materials and Methods --- p.14 / Chapter 2.1 --- Isometric force study in small coronary arteries --- p.14 / Chapter 2.1.1 --- Preparation of porcine small coronary arteries --- p.14 / Chapter 2.1.2 --- Experiment procedure --- p.15 / Chapter 2.1.2.1 --- Mounting of small coronary arteries --- p.15 / Chapter 2.1.2.2 --- Normalization procedure for small coronary arteries --- p.16 / Chapter 2.1.2.3 --- Precontraction and relaxation --- p.17 / Chapter 2.1.3 --- Data acquisition and analysis --- p.17 / Chapter 2.2 --- Patch-clamp electrophysiology --- p.18 / Chapter 2.2.1 --- Preparation of porcine coronary arteries --- p.18 / Chapter 2.2.2 --- Enzymatic dissociation of coronary arterial SMCs --- p.18 / Chapter 2.2.3 --- Primary cell culture --- p.19 / Chapter 2.2.4 --- Recording of BKca channel currents --- p.19 / Chapter 2.3 --- Statistical analysis --- p.21 / Chapter 2.4 --- Chemicals --- p.21 / Chapter Chapter 3. --- The Effect of Ischemia on BKCa channels in the Isolated SMCs of Coronary Arteries --- p.22 / Chapter 3.1 --- Abstract --- p.22 / Chapter 3.2 --- Introduction --- p.23 / Chapter 3.3 --- Experimental design and analysis --- p.25 / Chapter 3.3.1 --- Isometric force study in small coronary arteries --- p.25 / Chapter 3.3.2 --- Effect of ischemia on NS1619-induced relaxation in small coronary arteries --- p.26 / Chapter 3.3.3 --- Effect of ischemia on smooth muscle BKca channel currents --- p.27 / Chapter 3.3.3.1 --- Preparation of porcine coronary artery --- p.27 / Chapter 3.3.3.2 --- Enzymatic dissociation of coronary arterial SMCs --- p.27 / Chapter 3.3.3.3 --- Recording of BKCa channel currents --- p.27 / Chapter 3.3.4 --- Data acquisition and analysis --- p.28 / Chapter 3.4 --- Results --- p.28 / Chapter 3.4.1 --- Electrophysiological studies --- p.28 / Chapter 3.4.1.1 --- Effect of IBTX on the whole cell outward currents --- p.29 / Chapter 3.4.1.2 --- Effect of ischemia on the IBTX-sensitive BKca currents --- p.30 / Chapter 3.4.2 --- Relaxation studies --- p.30 / Chapter 3.4.2.1 --- Resting force --- p.30 / Chapter 3.4.2.2 --- U46619-induced contraction force --- p.31 / Chapter 3.4.2.3 --- Effect of IBTX on the NS1619-induced relaxation --- p.31 / Chapter 3.4.2.4 --- Effect of ischemia on the NS1619-induced relaxation --- p.31 / Chapter 3.5 --- Discussion --- p.32 / Chapter 3.5.1 --- Functional changes of the coronary smooth muscle BKca channels after ischemic exposure --- p.33 / Chapter 3.5.2 --- Role of BKca channels in SMCs during ischemia --- p.33 / Chapter 3.5.3 --- Clinical implications --- p.35 / Chapter Chapter 4. --- The Effect of Hyperkalemia on BKCa channels in the Isolated SMCs of Coronary Arteries --- p.41 / Chapter 4.1 --- Abstract --- p.41 / Chapter 4.2 --- Introduction --- p.42 / Chapter 4.3 --- Experimental design and analysis --- p.44 / Chapter 4.3.1 --- Isometric force study in small coronary arteries --- p.44 / Chapter 4.3.1.1 --- Effect of hyperkalemia on NS1619-mediated relaxation in small coronary arteries --- p.44 / Chapter 4.3.2. --- Effect of hyperkalemia on BKCa currents of SMCs --- p.45 / Chapter 4.3.2.1 --- Preparation of porcine coronary arteries --- p.45 / Chapter 4.3.2.2 --- Enzymatic dissociation of coronary arterial SMCs --- p.45 / Chapter 4.3.2.3 --- Recording of BKca channel currents --- p.46 / Chapter 4.3.3. --- Data acquisition and analysis --- p.46 / Chapter 4.4 --- Results --- p.47 / Chapter 4.4.1 --- Effect of hyperkalemia on the iberiotoxin-sensitive BKCa channel currents --- p.47 / Chapter 4.4.2 --- Relaxation studies --- p.48 / Chapter 4.4.2.1 --- Resting force --- p.48 / Chapter 4.4.2.2 --- U46619- and high K+-induced contraction force --- p.48 / Chapter 4.4.2.3 --- Effect of high K+ on the NS1619-induced relaxation --- p.48 / Chapter 4.4.2.4 --- Effect of IBTX on the NS1619-induced relaxation --- p.49 / Chapter 4.5 --- Discussion --- p.49 / Chapter 4.5.1 --- Role of BKCa channels in the isolated SMCs in hyperkalemic solution --- p.50 / Chapter 4.5.2 --- Functional changes of BKCa channels in coronary SMCs in hyperkalemia exposure --- p.51 / Chapter 4.5.3 --- Clinical implications --- p.52 / Chapter Chapter 5. --- General Discussion --- p.58 / Chapter 5.1 --- BKCa channels in porcine coronary SMCs --- p.59 / Chapter 5.2 --- Alteration of BKCa function related to ischemia in porcine coronary SMCs --- p.60 / Chapter 5.3 --- Alteration of BKCa function related to hyperkalemia in porcine coronary SMCs --- p.61 / Chapter 5.4 --- Limitation of the study --- p.62 / Chapter 5.5 --- Future investigations --- p.63 / Chapter 5.6 --- Conclusions --- p.63 / References --- p.66

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karolinska institutet, 2007. / Härtill 6 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Linköping : Univ., 2002. / Härtill 5 uppsatser.

O revestimento completo das superfícies das biopróteses cardíacas por uma camada protetora de células endoteliais do hospedeiro ainda não foi relatado. As próteses cardíacas de uso corrente são comumente preservadas em glutaraldeído, o qual é citotóxico para as células do hospedeiro evitando a endotelização espontânea. O objetivo deste estudo é demonstrar o potencial para a endotelização in vivo das próteses cardíacas tratadas por um processo alternativo de preservação tecidual (L-Hydro™). O processo de preservação L-Hydro™ consiste na extração controlada de substâncias antigênicas do tecido valvar e na incorporação de um agente antiinflamatório e anti-trombótico. Sete biopróteses porcinas com suporte tratadas pelo processo L-Hydro™ (grupo teste) e três fixadas em glutaraldeído (grupo controle) foram implantadas na posição mitral de ovelhas jovens. As próteses foram avaliadas pela ecocardiografia e angiografia antes do sacrifício aos cinco meses. As próteses explantadas foram avaliadas quanto ao aspecto radiológico, histológico e histoquímico. O teste-t não-pareado de Student e o teste exato de Fisher foram utilizados para a análise estatística. Não houve diferença hemodinâmica entre os grupos, exceto pela pressão capilar mais elevada no grupo controle. Entretanto, a microscopia óptica e a eletrônica de varredura e transmissão mostraram o revestimento quase completo de células endoteliais na superfície de todos os folhetos das próteses tratadas pelo L-Hydro™ após cinco meses de implante. As células endoteliais estavam em contato direto com a camada do colágeno subjacente e expressaram antígenos ligados ao fator von Willebrand. As superfícies das próteses tratadas pelo glutaraldeído encontravam-se cobertas por depósitos de fibrina, macrófagos, cálcio e material trombótico. Apenas células endoteliais esparsas foram observadas neste grupo, e o contato destas células com o colágeno subjacente foi incompleto. Estes dados indicam que a preservação tecidual não-aldeídica (L-Hydro™) utilizada neste estudo é capaz de induzir a endotelização espontânea evidenciada pela boa adesividade celular do novo endotélio à matriz do colágeno, e pela maior resistência à trombose e à calcificação. / A protective layer of endothelial cells of host origin on the entire surfaces of bioprosthetic heart valves has never been reported. Current commercial bioprosthetic heart valves are commonly preserved in glutaraldehyde which is cytotoxic to host cells preventing spontaneous endothelialization. The aim of this study is to demonstrate the potential for in vivo endothelialization of heart valves treated by an alternative tissue preservation process (L-Hydro). L-Hydro preservation process consists of controlled extraction of antigenic substances from the valvular tissue and incorporation of an anti-inflammatory and a anti-thrombotic agent. Seven stented porcine heart valves treated by the L-Hydro™ process (test group) and three glutaraldehyde-fixed porcine heart valves (control group) were implanted in the mitral position of juvenile sheep. The valves were evaluated echocardiographically and angiographically prior to sacrifice at five months. Recovered valves were also radiologically, histologically and histochemically evaluated. Unpaired t-test of Student and Fisher’s exact test were performed for statistical analysis. There were no hemodynamic differences between groups except for a higher pulmonary artery wedge pressure in the control group. However, optical microscopy, scanning and transmission electron microscopy showed a nearly complete coverage of endothelial cells on the surfaces of all leaflets in the L-Hydro™ treated valves after five months of implantation. The endothelial cells were in direct contact with the underlying collagen layer and expressed von Willebrand-related antigens. The surfaces of the glutaraldehyde-treated valves were covered by fibrin deposition, macrophages, calcium and thrombotic material. Only sparse endothelial cells were observed in this group, and contact of the endothelial cells with the underlying tissue was incomplete. These data indicate that the non-aldehyde tissue preservation (L-Hydro) utilised in this study is capable of inducing spontaneous endothelialization with evidence of strong cell attachment of the new endothelium to the collagen tissue matrix, and it also provides a greater resistance to thrombosis and calcification.

Orientador: Reinaldo Wilson Vieira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-14T17:55:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aranha_GuiomarTerezinhaCarvalho_D.pdf: 1075475 bytes, checksum: f4e2df58563be1cdd8864a1a094d7ff1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Introdução: A organização do trabalho científico através da lógica e experimentos, a estrutura do estabelecimento de pesquisa individual ou aos diferentes aspectos da vida da comunidade científica foram o eixo de mudanças na relação ciência e tecnologia. A Universidade, dentro deste contexto, se constitui em uma fonte de criação permanente, sistematização e difusão do conhecimento científico e tecnológico. A estatística como instrumento da qualidade se constitui em apoio às ações que visem à otimização dos recursos disponíveis e melhoria da prestação de serviços com qualidade. Objetivo: O estudo proposto, junto à especialidade de Cirurgia Cardíaca/Hospital de Clínicas/Unicamp tem como objetivo identificar um método estatístico que expresse o tempo da presença do doente na sala de operação e construir uma "matriz de relação" de otimização deste tempo, o tempo exato e real da operação. Método: O método de análise de sobrevivência aplicada utilizando o estimador não paramétrico de Kaplan-Meier, permite calcular as curvas de sobrevivência para os tempos em estudo, e com o resultado obtido criar uma "matriz de relação" da otimização do tempo da presença do doente na sala de operação por meio de dez hipóteses que auxiliam na escolha da nova operação, e melhor ocupação da sala. Este estudo tem como parâmetro de referência para o tempo de limpeza da sala de operação, o que a literatura estabelece em aproximadamente 30 minutos, além do tempo de cada tipo de procedimento cirúrgico. A amostra aleatória simples para estimar a curva de sobrevivência constitui-se de 71 pacientes, das operações eletivas de adultos da Cirurgia Cardíaca/Hospital de Clínicas/UNICAMP, durante o ano de 2008. Resultados: Nos resultados encontrados observou-se que os tempos que sobram das operações em média estão em um intervalo de 140 minutos a 200 minutos e excedem de 5 minutos a 90 minutos, para realização de novas operações. No geral, realizou-se em média diariamente uma operação dentro de 520 minutos, para um tempo disponível de 720 minutos. No ano de 2008 foram suspensas 39% das operações, sendo que 81% dos motivos foram "fatores hospitalares extrapacientes" e 19% "relativos ao paciente". Em suma com os resultados obtidos pela metodologia de análise de sobrevivência, metodologia tradicional, e metodologia de gestão da qualidade, é possível cruzar informações e construir passo a passo o conhecimento científico e tecnológico. Conclusão: (1) O tempo do doente na sala de operação é um tempo que tem nele incluso, o tempo de aprendizado pelo aluno, em um hospital escola, universitário. (2) Com o tempo máximo disponível de 720 minutos não é possível realizar outra operação, a não ser utilizando da "matriz de relação", sendo que o tempo máximo disponível varia entre 660 minutos e 690 minutos, considerando-se intervalo de limpeza da sala. (3) Ao otimizar o tempo do doente na sala de operação, através da "matriz de relação", mais doentes serão beneficiados, acarretando uma diminuição da fila de espera para novas operações, garantindo uma eficiente relação custo benefício. (4) A "matriz de relação" fornece dados que permitem visualizar, opinar e decidir qual é a melhor operação a ser realizada e se há tempo disponível para tal / Abstract: Introduction: The science and technology evolution were made by the scientific literature and the scientific methodological theory. The Academy with this background is the continuing source of sistematization and difusion of scientific acknowledge. Statistics as a tool for a quality control might support actions that may promote the available resources optimization and improvements on services with higher quality. Objective: The present study, carried out with the Cardiac Surgery Discipline at Hospital de Clínicas/Unicamp had the aim to identify the best statistical method for patient time at operation room by fitting and bulding up a model for predicted operation room time, and observed operation room time measurements. Method: The method of survival analysis performed using the nonparametric estimator of Kaplan-Meier allows to calculate the survival curves for time to study. Using this analysis was possible to build up a "relationship matrix" for operation room time optimization, predicted operation room time, and observed operation time by choosing ten different hypotheses which assisted for the next operation type to be performed increasing the operation room time availability. The "relationship matrix" took into account as parameters: time period for operation room disinfection that the consulted literature reports to be around 30 minutes; and surgery procedure type performed. This study included 71 patients underwent open-heart surgeries by Discipline of Cardiac Surgery at Hospital de Clinicas/Unicamp randomly sampled during 2008. Results: The remaining mean operation time after the first surgery in the day ranged from 140 to 200 minutes and the exceeding mean operation time after first surgery in the day ranged from 5 to 90 minutes. The average surgeries performed every day were one procedure spending 520 minutes within 720 minutes available for every day. In 2008, 39% of the procedures were postponed, such that 81% of those due to "hospital related" reasons and 19% to "patient related" reasons. In summary, the results showed above using Kaplan-Meier statistical method, traditional methodology, and managing of quality methodology it was possible to build up a scientific acknowledge. Conclusion: (1) The patient time at the operation room inclued a students learning time a school hospital. (2) With the maximum available time (i.e.720 minutes) it is not possible to perform another operation, nonetheless employing the "relationship matrix", with a maximum available time between 660 and 690 minutes, taking into account were inclued in this interval the disinfection room time. (3) By optimizing the patient time at operation room, more patients will be benefit shorting the wating list time for operations and increasing the cost/benefit ratio. (4) The "relationship matrix" gave data that provided valuable information for choosing next operation type based on remained time / Doutorado / Pesquisa Experimental / Doutor em Cirurgia

Orientador: Domingo Marcolino Braile / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas / Made available in DSpace on 2018-08-11T14:35:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leal_JoaoCarlosFerreira_D.pdf: 5038174 bytes, checksum: ad94b28be3168b7ddcb5c89801eef75f (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Objetivo: avaliar se há ou não associação na ocorrência de fibrilação atrial (FA) e os níveis séricos de troponina I cardíaca no pós-operatório imediato da revascularização do miocárdio (RM). Casuística e Método: estudo retrospectivo incluindo 95 pacientes submetidos à revascularização cirúrgica do miocárdio, entre dezembro de 1996 a março de 1998. Os pacientes foram divididos em 2 grupos: Grupo I constituído de 25 pacientes (26,31%) com fibrilação atrial (FA); Grupo II constituído de 70 pacientes (73,69%) sem FA. As variáveis avaliadas foram: tempos de circulação extracorpórea (CEC), pinçamento aórtico e isquemia, fração de ejeção e o diâmetro do átrio esquerdo. O ritmo cardíaco foi avaliado por monitorização contínua por exames eletrocardiográficos durante o período de internação. Todos os pacientes foram submetidos à dosagens dos níveis séricos de troponina-I cardíaca no pré e pós-operatório imediato da RM pelo método de quimioluminiscência, admitindo-se como normais valores abaixo de 0,1 ng/ml. Resultados: Os grupos I e II não apresentaram diferenças significantes quanto à fração de ejeção, diâmetro do átrio esquerdo, tempos de pinçamento da aorta e de isquemia. O tempo de CEC mostrou diferença significante entre os grupos. A análise pareada dos valores séricos da troponina I cardíaca dos pacientes dos grupos I e II no pré-operatório não mostrou diferença significante, com valor de P=0,9689. No pós-operatório, houve diferença significante entre os grupos, sendo que o grupo I mostrou maior aumento em relação ao II com P=0,0018. O valor de corte de troponina I cardíaca que melhor se associou com ocorrência de FA foi = 0,936 µg/ L. Conclusão: A ocorrência da FA está associada com os níveis séricos de troponina I cardíaca no pós-operatório imediato da RM quando considerado o valor de corte = 0,936 µg/L, sugerindo que a troponina I cardíaca é um marcador para FA e alertando para a necessidade de medidas diagnósticas ou terapêuticas preventivas / Abstract: Objective: To evaluate if there is any association among atrial fibrillation (AF) events and serum cardiac Troponin I levels in the immediate postoperative period of myocardium revascularization (MR). Patients and method: A retrospective study was made of 95 patients who underwent myocardial revascularization surgery between December 1996 and March 1998. The patients were divided into 2 groups: Group I comprised 25 patients (26.31%) who presented with atrial fibrillation (AF) and Group II 70 patients (73.69%) without AF. The variables evaluated were: time of extracorporeal circulation (ECC), aortic clamping and ischemia, ejection fraction and the diameter of the left atrium. The heart rhythm was evaluated by continuous monitoring by electrocardiography during hospitalization. The serum cardiac Troponin I levels were measured for all patients in the pre- and immediate postoperative periods of MR by chemoluminescence; normal values were consider to be below 0.1 ng/mL. Results: There were no significant differences between groups in respect to the ejection fraction, diameter of the left atrium and duration of aortic clamping and ischemia. The ECC time gave a significant difference between the groups. A comparison of the serum cardiac Troponin I levels of the patients in both groups in the preoperative period did not prove to be statistically significant (P-value = 0.9689). In the postoperative period however, there was a significant difference; Group I presented with a greater increase when compared to Group II (P-value = 0.0018). Levels of cardiac Troponin I =0.936 µg/L were associated with a risk of AF. Conclusion: AF events are associated with serum cardiac Troponin I levels =0.936 µg/L in the immediate postoperative period of MR. This suggests that cardiac Troponin I is a marker for AF, highlighting the necessity of diagnostic investigations and preventive therapeutic procedures / Doutorado / Cirurgia / Doutor em Cirurgia

Objetivo: Alterações do metabolismo energético tem sido identificadas em processos de hipertrofia miocárdica, sendo algumas consideradas benéficas, porém outras estão associadas a insuficiência cardíaca. O objetivo deste trabalho foi comparar a atividade de três enzimas do metabolismo energético em dois protocolos de sobrecarga sistólica do ventrículo direito (VD) num modelo experimental em cabritos. Métodos: 27 cabritos jovens foram divididos em três grupos: Sham (sem sobrecarga), Contínuo (sobrecarga sistólica constante) e Intermitente (4 períodos de 12 horas de sobrecarga sistólica, intercalados com 12 horas de descanso). Durante as 96 horas do protocolo, a sobrecarga sistólica foi ajustada a fim de atingir relação de pressão entre a aorta e o VD de 0,7. Medidas ecocardiográficas e hemodinâmicas foram realizadas antes e após o período de sobrecarga diariamente até o término do protoloco. Após o término do mesmo, os animais foram sacrificados a fim de obter dados morfológicos e a atividade máxima das enzimas Glicose 6 Fosfato Desidrogenase (G6PD), Hexoquinase (HK) e Lactato Desidrogenase (LDH). Resultados: Houve aumento de 92,1% e 46,5% nas massas do VD e septal no grupo Intermitente, respectivamente, quando comparado ao grupo Sham, enquanto que no grupo Contínuo houve incremento de 37,2% somente na massa septal. O VD e Septo dos grupos submetidos à sobrecarga sistólica contínua e intermitente do VD apresentaram um aumento discreto, porém significativo, do conteúdo de água (VD, p=0,0014; Septo, p=0,0004) em relação ao grupo Sham. Ao final do protocolo, foi observado um aumento significativo de 103,8% da espessura do VD no grupo Intermitente, comparado a um aumento de 38,4% do grupo Contínuo. Houve também dilatação ventricular significativa no grupo Contínuo ao longo do protocolo, quando comparado aos outros grupos (p<0,001). Piores índices de desempenho miocárdico ocorreram no grupo Contínuo no momentos 72 e 96 horas, quando comparados ao grupos Sham (P<0,039) e Intermitente (P<0,001). A razão da atividade máxima da G6PD do VD pelo VE revelou um aumento de 130,1% no grupo contínuo (p= 0,012) e de 39,8% no grupo Intermitente (p=0,764), quando comparados ao grupo Sham. O processo de hipertrofia aguda do VD não afetou a atividade enzimática da HK e LDH nos grupos estudados. Conclusões: Apesar de haver uma sobrecarga sistólica proporcionalmente menor no VD do grupo intermitente, a bandagem intermitente do TP promoveu maior hipertrofia do VD. A maior atividade da G6PD observada no grupo contínuo sugere maior produção de radicais livres via NADPH oxidase, haja vista que o ciclo das pentoses Fosfato incrementa a disponibilidade de NADPH citoplasmático, ocasionados pela maior demanda de um estímulo de sobrecarga miocárdica constante, um importante mecanismo de insuficiência cardíaca. Este estudo sugere que a preparação do ventrículo sub-pulmonar com a sobrecarga sistólica intermitente poderá proporcionar melhor resultado para a cirurgia de Jatene em dois estágios que a sobrecarga contínua / Objective: Altered energy metabolism has been identified in myocardial hypertrophy. Some processes are considered beneficial, whereas others are linked to heart failure. The purpose of this study was to compare the activity of three different energy metabolism enzymes in two different protocols of right ventricle (RV) systolic overload in young goats. Methods: 27 young goats were separated into three groups: Sham (no overload), Continuous (continuous systolic overload) and Intermittent (4 periods of 12-hour systolic overload, alternated with a 12-hour resting period). During a 96-hour protocol, systolic overload was adjusted to achieve a 0.7 RV / aortic pressure ratio. Echocardiographic and hemodynamic evaluations were performed before and after systolic overload every day postoperatively. After the study period, the animals were humanely killed for morphological and Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD), hexoquinase (HK) and lactate dehydrogenase (LDH) activity assessment. Results: There was a 92.1% and 46.5% increase in RV and septal masses of Intermittent group, respectively, as compared to Sham group, while Continuous systolic overload resulted in 37.2% increase of only septal mass. There was a small, but significant increase in water content in RV and septum of Intermittent and Continuous groups, as compared to Sham group (RV, p=0.0014; Septum, p=0.0004). At the end of protocol, it was observed a greater increase in RV thickness (103.8%) in Intermittent group, as compared to Continous group (38.4%). There was also a significant right ventricle dilatation in Continuos group along the protocol, as compared to the other groups (p<0.001). A worsening RV myocardial performance index occurred in the continuous group at 72 hours and 96 hours, compared with the sham (P<0.039) and intermittent groups (P<0.001). Compared to Sham, RV to LV G6PD activity ratio was elevated by 130.1% in Continuous group (p= 0,012) and by 39.8% in Intermittent group (p=0.764). The acute hypertrophic process in the RV did not altered the HK and LDH enzymatic activity among study groups. Conclusions: Despite of a proportional lesser exposure to systolic overload, intermittent pulmonary trunk banding promoted greater RV hypertrophy. This study indicates that continuous systolic overload for ventricle retraining causes upregulation and hyperactivity of myocardial G6PD. Since pentose phosphate pathway enhances cytosolic NADPH availability, this altered energy substrate metabolism can elevate levels of free radicals by NADPH oxidase, an important mechanism in the pathophysiology of heart failure. It suggests that Intermittent systolic overload may provide better results for 2-stage Jatene operation as compared to continuous protocol

O preparo do ventrículo sub-pulmonar através da bandagem do tronco pulmonar (TP) pode ser aplicado nos pacientes portadores de transposição das grandes artérias (TGA) que perderam a chance da cirurgia no período neonatal ou naqueles já submetidos à correção no plano atrial (Senning ou Mustard) e ainda nos portadores de transposição corrigida das grandes artérias (TCGA), que evoluíram com disfunção do ventrículo direito (sistêmico). Nesses casos, a bandagem do TP poderá induzir a hipertrofia do ventrículo sub-pulmonar (ventrículo esquerdo) na TGA, habilitando-o para o manuseio da circulação sistêmica após a cirurgia de Jatene. Entretanto, durante o preparo do ventrículo esquerdo (VE), observa-se elevada morbimortalidade, provavelmente relacionada a uma sobrecarga aguda de pressão, não tolerada pelo ventrículo. Isto se deve à dificuldade em ajustar o diâmetro da bandagem do TP, realizada em condições não fisiológicas, com o paciente anestesiado e com o tórax aberto. O objetivo deste trabalho foi o de comparar a eficiência de dois protocolos experimentais de sobrecarga pressórica contínua e intermitente do ventrículo direito (VD) para induzir a hipertrofia rápida do ventrículo subpulmonar. Foram utilizados 21 cabritos jovens (30 a 60 dias de idade), divididos em três grupos: controle (n = 7, peso = 7,5 ± 1,9 kg), contínuo (n = 7, peso = 9,3 ± 1,4 kg, sobrecarga sistólica contínua do VD), intermitente (n = 7, peso = 8,1 ± 0,8 kg, 12 horas/dia de sobrecarga sistólica do VD). A sobrecarga sistólica foi obtida através de um manguito hidráulico de silicone implantado no tronco pulmonar. O dispositivo foi insuflado percutaneamente, através de um botão auto selante de silicone, com o objetivo de se atingir uma relação de pressões entre VD e VE de 70%. Avaliações ecocardiográficas e hemodinâmicas foram feitas diariamente. A sobrecarga sistólica do VD foi mantida por 96 horas no grupo contínuo e por quatro períodos de 12 horas, alternados com 12 horas de descanso, no grupo intermitente. Os animais foram então sacrificados para avaliação do conteúdo de água do miocárdio. O grupo intermitente mostrou um aumento significativo (p < 0,05) das massas musculares do VD (1,7 g/kg ± 0,5 g/kg) e do septo (1,4 g/kg ± 0,3 g/kg), quando comparados às massas musculares do grupo controle (VD: 0,9 g/kg ± 0,2 g/kg; septo: 1,0 g/kg ± 0,2 g/kg), enquanto o grupo contínuo apresentou aumento apenas da massa do VD (p < 0,05). Um aumento da espessura da parede livre do VD foi obtido em ambos os grupos (contínuo: de 3,3 ± 0,5 mm para 5,1 ± 0,9 mm e intermitente: de 2,4 ± 0,5 mm para 6,3 ± 1,4 mm, p < 0,05). Entretanto, foi observado um maior volume diastólico do VD ao longo do protocolo no grupo contínuo, quando comparado ao grupo intermitente (p = 0,01). A disfunção do VD durante o protocolo de sobrecarga sistólica foi mais freqüentemente observada no grupo contínuo, com tendência a menores valores de fração de ejeção do VD em relação ao grupo Intermitente. Em relação ao perímetro do VD, foi observado um menor valor no grupo intermitente no final do protocolo (96 horas de treinamento), quando comparado ao primeiro dia de treinamento (tempo zero) do grupo contínuo (p < 0,05). O ganho de massa atingido em ambos os grupos provavelmente foi decorrente de síntese protéica aumentada, pois não houve diferença significante no conteúdo de água do miocárdio do VD entre os grupos de estudo e o grupo controle. A bandagem ajustável do TP permitiu uma rápida hipertrofia do VD durante um curto período de sobrecarga sistólica, em ambos os grupos. Entretanto, a sobrecarga sistólica intermitente permitiu um processo hipertrófico mais abrangente do VD que no grupo submetido a sobrecarga sistólica de forma contínua, considerando a maior hipertrofia septal. Este estudo sugere que a preparação do ventrículo sub-pulmonar com a sobrecarga sistólica intermitente, como um programa de condicionamento físico, poderá proporcionar melhor resultado para a cirurgia de Jatene em dois estágios, não apenas para pacientes portadores de TGA, como também para aqueles com ventrículo sistêmico falido na TCGA e ainda após as operações de Senning ou Mustard. / Preparation of the subpulmonary ventricle with pulmonary trunk (PT) banding may be applied not only in patients with transposition of the great arteries (TGA) beyond the neonatal period, but also in those who present with systemic ventricular failure in corrected TGA or after failed atrial baffle operations. PT banding can induce subpulmonary ventricle hypertrophy that must be able to assume the increased work load and support the systemic circulation. However, subpulmonary ventricle training carries a high morbidity and mortality rates, probably related to acute pressure overload, not tolerated by the ventricle. Adjustment of PT banding under non-physiological conditions is hard to achieve. We sought to assess two different programs of systolic overload (continuous and intermittent) on the pulmonary ventricle (RV) of young goats with the aim of inducing rapid ventricular hypertrophy. Twenty one healthy 60-days-old goats were divided in three groups: control (n = 7, wt = 7.5±1.9 kg, no surgical procedure), continuous stimulation (n = 7, wt = 9.3±1.4 kg, continuous RV systolic overload), and intermittent stimulation (n = 7, wt = 8.1 ± 0.8 kg, 12 hours a day RV systolic overload). Pressure load was achieved by an adjustable PT banding device. The device was implanted around the PT and inflated percutaneously so that a 0.7 RV/LV pressure ratio was achieved. Echocardiographic and hemodynamic evaluations were performed every day. Systolic overload was maintained for 96 hours in the continuous group, while the intermittent group had four 12-hour periods of systolic overload, alternated with a resting period of 12 hours. The animals were then killed for water content evaluation. The inttermitent group achieved a significant increase (p<0,05) of RV mass (1,7 g/kg ± 0,5 g/kg) and septum (1,4 g/kg ± 0,3 g/kg), as compared to the ones from control group (RV: 0,9 g/kg ± 0,2 g/kg; septum: 1,0 g/kg ± 0,2 g/kg), while the continuous group showed only an RV mass increase (p < 0,05). A significant increase in the RV wall thickness was observed in both groups (continuous: from 3.3 ± 0.5 mm to 5.1 ± 0.9 mm and intermittent: from 2.4±0.5 mm to 6.3±1.4 mm, p < 0.05). However, a higher RV diastolic volume was observed in the continuous group, when compared to intermittent group (p = 0.01). RV dysfunction was more frequently observed in the continuous group, with a trend for a lower ejection fraction throughout the protocol as compared to the intermittent group. RV perimeter was smaller in intermittent group at the end of the protocol (96 hours training), when compared to the baseline continuous group (p < 0.05). RV mass acquisition was probably related to increased protein synthesis in both groups, since there was no significant difference in RV myocardial water content between the study groups and the control group. Adjustable PT banding has permitted rapid RV hypertrophy during a short period of time in both groups. Nevertheless, intermittent systolic overload has permitted a hypertrophic process more comprising than continuous overload. This study suggests that preparation of the pulmonary ventricle with intermittent systolic overload, similar to a fitness program, might provide better results for 2-stage arterial switch operation not only in patients with TGA beyond the neonatal period but also in those who present with systemic ventricular failure in corrected TGA or after failed atrial baffle operations.

Pacientes portadores de transposição das grandes artérias submetidos previamente. Correção cirúrgica no plano atrial ou transposição corrigida das grandes artérias freqüentemente evoluem com disfunção do ventrículo direito morfológico. Para estes casos, tem sido proposta a correção anatômica, chamada cirurgia de Double Switch ou dupla inversão, invariavelmente realizada na adolescência ou na idade adulta. Com isso, grande parte destes pacientes necessita preparar o ventrículo esquerdo, através da bandagem do tronco pulmonar. Várias são as dificuldades no preparo do miocárdio adulto e resultados desapontadores são relatados nestes indivíduos. O objetivo deste trabalho foi promover e analisar o processo de adaptação do ventrículo direito em modelo animal adulto, comparando o método de bandagem fixa, utilizado tradicionalmente na prática clínica, com um novo método de bandagem intermitente, por um período de quatro semanas. Foram utilizadas 18 cabras adultas, divididas Em três grupos: Chama (n = 6, peso = 26,42. 2,63 Kg, bandagem frouxa, sem sobrecarga sistólica), Fixo (n = 6, peso = 26,33 . 2,32 kg, bandagem convencional com sobrecarga sistólica contínua do ventrículo direito), Intermitente (n = 6, peso = 25,17. 2,48 kg, bandagem com dispositivo ajustável e 12 horas diárias de sobrecarga sistólica do ventrículo direito). No grupo fixo, os animais foram submetidos bandagem do tronco pulmonar com fita umbilical, tentando alcançar uma relação pressórica entre ventrículo direito e aorta de 0,7 no momento da cirurgia. Nos animais do grupo Intermitente, a sobrecarga sistólica foi promovida por um dispositivo ajustável calibrado percutaneamente. A mesma relação pressórica foi almejada diariamente através da insuflação do dispositivo por 12 horas, alternada com 12 horas de desinsuflação do dispositivo. Aferições hemodinâmicas foram feitas três vezes por semana no grupo Intermitente e duas vezes por semana nos grupos Fixo e Sham. Exames ecocardiográficos foram realizados semanalmente em todos os animais. Após quatro semanas, os animais foram submetidos à eutanásia para avaliação das massas musculares, do conteúdo de água do miocárdio e estudo histológico. A área de sobrecarga pressórica, medida através do gradiente entre o ventrículo direito e o tronco pulmonar ao longo do estudo, foi maior no grupo Fixo (p<0,001). O estudo ecocardiográfico demonstrou aumento de até 37,2% na espessura da parede livre do ventrículo direito ao longo do protocolo no grupo Intermitente, o que foi significativamente maior que a variação na espessura dos grupos Sham e Fixo (p<0,05). Em relação ao peso do ventrículo direito normalizado para o peso do animal, os grupos Intermitente (1,24 g/Kg ± 0,16 g/Kg) e Fixo (1,08 g/Kg ± 0,17 g/Kg) apresentaram aumento da massa de 55,7% e 36,7% (p<0,05), respectivamente, em comparação ao grupo Sham (0,79 g/Kg ± 0,15 g/Kg). O conteúdo de água não variou entre os grupos estudados. As medidas dos diâmetros dos cardiomiócitos do ventrículo direito do grupo Intermitente apresentaram um incremento de 19,2% (p=0,036), em relação às medidas do grupo Sham. Paralelamente, houve aumento de 22,8% no diâmetro dos núcleos dos cardiomiócitos no ventrículo direito do grupo Intermitente, em comparação com o grupo Sham (p=0,049). Os animais do grupo Fixo exibiram um incremento de 98,0% na porcentagem de área de colágeno no VD, quando comparado ao grupo Sham (p<0,01), e de 69,2% em relação ao grupo Intermitente (p<0,05). A análise de proliferação celular não evidenciou diferença entre os grupos. Este estudo ratifica a necessidade de se buscar uma melhor forma de preparo dos miocárdios maduros, uma vez que o método tradicional de bandagem do tronco pulmonar promoveu maior área de sobrecarga pressórica, sem, no entanto, gerar hipertrofia significativa, além de apresentar maior teor de colágeno no miocárdio. Por outro lado, o método alternativo de preparo intermitente foi capaz de promover hipertrofia miocárdica com menor sobrecarga sistólica do ventrículo direito. Com isso, supõe-se que, com vistas à cirurgia de Double Switch, a bandagem intermitente parece ser uma alternativa promissora para promover o preparo ventricular de forma mais eficiente e menos lesiva que o método de bandagem fixa, nos pacientes adolescentes e adultos portadores de transposiço das grandes artérias ou de transposição corrigida das grandes artérias com falência ventricular direita / One of the late complications of patients with simple or congenitally corrected transposition of the great arteries includes right (systemic) ventricular failure. The policy of anatomic repair (double switch operation) has often been proposed for adolescents and adults. However, a period of reconditioning the left ventricle through pulmonary artery banding is often required. Although it appears to be capable of providing adequate left ventricular training when done at an early age, it is not always suitable for mature myocardium, with disappointing results in older patients. This study sought to assess two different methods of promoting right ventricles hypertrophy in adult animals for a four-week period, by means of fixed and intermittent adjustable pulmonary artery banding system. Eighteen healthy adult goats were distributed into three groups: Sham (n = 6, weight = 26.42 kg Ž 2.63 kg, loose pulmonary artery banding, no systolic pressure overload), Fixed (n = 6, weight = 26.33 kg Ž 2.32 kg, continuous systolic overload with fixed pulmonary artery band) and Intermittent (n = 6, weight = 25.17 kg Ž 2.48 kg, daily 12-hour systolic overload with adjustable pulmonary artery band). Sham group animals received a loose pulmonary band, while in the Fixed group, an umbilical tape was used to band the pulmonary trunk, adjusted during the implantation to achieve a 0.7 right ventricle / aorta pressure ratio. In the Intermittent group, an adjustable pulmonary artery banding device was implanted on the pulmonary trunk and adjusted according to the volume injected percutaneously. The banding system was inflated daily until the 0.7 pressure ratio was achieved. Systolic overload was maintained for 12 hours, alternated with a 12-hour resting period. All animals were submitted to echocardiographic studies on a weekly basis, while hemodynamic evaluations were performed three times a week in the Intermittent group and twice a week in the Fixed and Sham groups. After four weeks, all animals were humanely killed for ventricular masses and water content assessment and histological evaluation. Intermittent group was submitted to a significant smaller systolic overload area, measured by right ventricle / pulmonary artery pressure gradient over time, as compared to Fixed group (p<0.001), and both of them showed a greater systolic overload area when compared to the Sham group (p<0.001). Echocardiographic findings revealed an increase in the right ventricle wall thickness, up to 37.2%, in the Intermittent group during the protocol, and this increase was significantly greater than in Sham and Fixed groups (p<0.05). Regarding the right ventricular mass, both Intermittent (1.24 g/kg ± 0.16 g/kg) and Fixed (1.08 g/Kg ± 0.17 g/kg) groups showed a 55.7% and 36.7% increase respectively (p<0.05) compared to Sham group (0.79 g/Kg ± 0.15 g/kg). No differences in left ventricular and interventricular septum masses were observed among the three groups. Likewise, water content was not significantly different between groups. Intermittent group showed a 19.2% increase in right ventricle myocardial fiber diameter and a 22.8% increase in myocardial fiber nuclei diameter, compared to Sham group (p<0.05). Fixed group showed a 98% increase in right ventricle´s collagen percentage area, when compared to Sham group (p<0.01), and a 69.2% increase compared to Intermittent group (p<0.05). There was no significant cellular proliferation in any groups. This study shows the urgency in seeking for an alternative method of promoting hypertrophy in mature myocardium, since traditional pulmonary artery banding caused increase in collagen area without significant hypertrophy and experimental adjustable intermittent pulmonary artery banding promoted hypertrophy with less systolic overload without increasing collagen area. In conclusion, it suggests that a more effective and less harmful hypertrophy can be achieved with intermittent pulmonary artery banding, as compared to the fixed method, to prepare the left ventricle for the double switch operation in adolescent and adult patients with simple and congenitally corrected transposition of great arteries with failed systemic right ventricle

A transposição das grandes artérias (TGA) com septo interventricular (SIV) íntegro tem como correção ideal a cirurgia de Jatene no período neonatal. Caso o paciente não seja operado nesse período, o ventrículo esquerdo pode-se tornar despreparado para sustentar a circulação sistêmica. O treinamento do ventrículo subpulmonar, através da bandagem do tronco pulmonar (TP), é uma opção terapêutica nestes casos, preparando para posterior correção definitiva. A hipótese da realização de uma bandagem pulmonar com estresse sistólico ajustável para treinar o ventrículo subpulmonar minimizaria as inadequações da bandagem convencional e aperfeiçoaria o preparo destes ventrículos. Estudos prévios desta linha de pesquisa não evidenciaram diferenças funcionais, na condição de repouso, entre os dois protocolos de preparo ventricular com sobrecarga contínua e intermitente. O objetivo do presente estudo foi o de analisar a função ventricular durante o processo de hipertrofia ventricular aguda e as repercussões na função sistólica e diastólica do ventrículo direito (VD), em condições de repouso e estresse farmacológico, em animais jovens, submetidos a dois protocolos de sobrecarga pressórica ajustável, sendo um de forma contínua e outro de forma intermitente. Foram utilizados 19 cabritos hígidos, com idade aproximada de 60 dias e pesos comparáveis, divididos em três grupos: Sham (n = 7, cirurgia controle), Contínuo (n = 6, sobrecarga sistólica contínua do VD), Intermitente (n = 6, 12 horas/dia de sobrecarga sistólica do VD). A sobrecarga sistólica do VD foi mantida por 96 horas no grupo contínuo e por quatro períodos de 12 horas, alternados com 12 horas de descanso, no grupo intermitente. Os animais do grupo Sham foram submetidos ao implante do dispositivo de bandagem, o qual foi mantido desinsuflado. Avaliações ecocardiográficas e hemodinâmicas foram feitas diariamente. A função cardíaca em repouso e sob o estresse farmacológico induzido por dobutamina foi analisada em dois momentos: basal e após 96 horas do início do protocolo de sobrecarga. Após 96 horas de estudo, os animais foram mortos para avaliação dos parâmetros morfológicos. Ao final do protocolo, foi observada uma diferença significativa da espessura do VD no grupo Intermitente (+64,8% ± 23,37%), quando comparado ao grupo Contínuo (+43,9% ± 19,26%; p = 0,001) e de ambos os grupos de estudo quando comparados ao grupo Sham (p < 0,001). Os grupos de estudo apresentaram dilatação do VD no início do protocolo (tempo zero, p < 0,001), quando comparados ao grupo Sham. Entretanto, apenas o grupo Contínuo manteve a dilatação significativa do VD ao longo do protocolo (p < 0,006). Foi observada piora da fração de ejeção nos dois grupos de estudo, logo após o início da sobrecarga sistólica do VD (momento zero e 24 horas; p < 0,002), recuperando-se posteriormente no final do protocolo. No entanto, o grupo Contínuo manteve a fração de ejeção rebaixada por mais tempo que o grupo Intermitente (72 horas versus 48 horas respectivamente, p < 0,001), apesar de estar dentro dos limites da normalidade. Na situação de repouso, o desempenho miocárdico do VD no grupo Contínuo foi significativamente pior que o do grupo Sham, após 72 horas e 96 horas de treinamento ventricular (p < 0,039). Sob estresse farmacológico, o grupo Contínuo apresentou piora dos índices não apenas em relação ao grupo Sham, como também em relação ao grupo Intermitente (p < 0,01). À análise morfológica, ambos os grupos de estudo apresentaram magnitude semelhante de aumentos das massas do VD, apesar do menor tempo de sobrecarga pressórica no grupo intermitente. Apesar de ambos os protocolos de sobrecarga sistólica do VD promoverem ganho de massa ventricular de magnitude semelhante, a sobrecarga sistólica intermitente foi superior no sentido de preservar o desempenho miocárdico do VD em cabritos / The ideal surgical treatment of transposition of the great arteries is the Jatene operation during the neonatal period. If the neonate remains untreated for several reasons, the left ventricle may become unprepared to sustain systemic circulation. The preparation of the subpulmonary ventricle by pulmonary trunk (PT) banding is an option for the 2-stage Jatene operation. The hypothesis of PT banding with an adjustable device to retrain the subpulmonary ventricle could minimize the inadequacies of conventional banding and improve the preparation of those ventricles. Previous studies have shown no differences on systolic function between two different protocols of subpulmonary ventricle retraining, during resting condition. The aim of the present study was to assess ventricular function during two protocols of PT banding and the impact on systolic and diastolic function of the right ventricle (RV), at rest and under pharmacological stress. Nineteen healthy young goats, aged approximately 60 days and with comparable weights, were divided into three groups: Sham (n = 7, surgery control with no systolic overload), Continuous (n = 6, 96 hours of continuous RV systolic overload), Intermittent (n = 6, four 12-hour periods of systolic overload paired with a 12-hour resting period). before and after systolic overload every day postoperatively. Cardiac function at rest and under pharmacological stress induced by dobutamine was assessed on two occasions: baseline and after 96 hours. After 96-hour study period, all the animals were euthanized for morphologic assessment. There was a significant increase in RV free wall thickness of the Intermittent Group (+64.8% ± 23.37%) at the end of the protocol, when compared to Continuous Group (+43.9% ± 19.26%, p = 0.015). Both study groups presented a dilated RV after starting systolic overload (time zero, p < 0.001), as compared to Sham group. However, only Continuous group remained with significant RV dilation throughout the protocol (p < 0.006). Worsening of RV ejection fraction was observed in the two study groups after beginning systolic overload as well (time zero and 24 hours, p < 0.002), with recovery to normal levels at the end of the protocol. Nevertheless, RV ejection fraction of the Continuous Group remained lower than Intermittent Group for a longer period (72 hours versus 48 hours, p < 0.001). At rest, RV myocardial performance of the Continuous Group was significantly worse than Sham Group, after 72 hours and 96 hours of protocol (p < 0,039). Under dobutamine stress, Continuous Group presented worsening myocardial performance indexes, as compared to both Intermittent and Sham Group (p < 0.01). Regarding morphological analysis, both study groups presented an increased RV mass of similar magnitude, despite less exposure of Intermittent Group to pressure overload. Although both protocols of RV systolic overload had induced similar RV mass gain, intermittent systolic overload was more efficient in preserving RV myocardial performance in goats