Au cours du couplage excitation-contraction (CEC) cardiaque, une partie du calcium (Ca2+) libéré par le réticulum sarcoplasmique (RS) via les récepteurs de la ryanodine de type (RyR2) est captée par la mitochondrie. Une fois dans la matrice mitochondriale, le Ca2+ module l’activité de plusieurs enzymes du métabolisme oxydatif ainsi que la production d’ATP. Une altération de la libération de Ca2+ du RS et une dysfonction mitochondriale ont été décrites dans plusieurs pathologies cardiovasculaires associées à des troubles métaboliques comme la cardiomyopathie diabétique (CMD). Cependant, les mécanismes qui sous-tendent le remodelage du métabolisme et de l’homéostasie calcique au stade précoce de la CMD demeurent méconnus. Afin de déterminer dans quelle mesure la dynamique calcique et le couplage excitation métabolisme oxydatif sont altérés au stade précoce de la CMD, des souris C57Bl/6 ont été soumises à un régime enrichi en graisses et en sucres (HFS) pendant deux semaines. Au terme du régime, les souris HFS présentent un hyperinsulinisme, une euglycémie et une dyslipidémie. En plus de ce statut pré-diabétique, le flux mitral (E/A) évalué par échocardiographie, est significativement diminué chez les animaux HFS par rapport aux animaux Ctrl, suggérant une dysfonction diastolique précoce du ventricule gauche. A l’échelle du cardiomyocyte, une diminution du raccourcissement cellulaire sans modification de l’amplitude des transitoires calciques induits par stimulation électrique est responsable d’une diminution de l’efficacité du CEC en condition HFS. De plus, l’entrée dynamique de Ca2+ dans la mitochondrie, évaluée à l’aide de la technique de patch-clamp en configuration cellule entière, est également significativement diminuée. Bien que l’expression du canal anionique dépendant du voltage (VDAC) et de l’unipore calcique (MCU) demeure inchangée, l’expression de la protéine MICU1 augmente. Cette altération de l’entrée de Ca2+ dans la mitochondrie est responsable d’une diminution de l’activité de la pyruvate déshydrogénase via sa phosphorylation sur le résidu ser232, réduisant ainsi l’utilisation des glucides comme substrats énergétiques. Enfin, bien que les paramètres de base de l’ECG soient comparables entre les deux groupes, les souris HFS déclenchent spontanément des troubles du rythme et présentent une altération de la modulation de la fonction cardiaque par le système nerveux autonome.Ces travaux suggèrent que MICU1, en modulant l’homéostatisie calcique, le couplage excitation-métabolisme oxydatif et la flexibilité métabolique, pourrait jouer un rôle de senseur métabolique au sein des cardiomyocytes initiant ainsi la cardiomyopathie diabétique. / During cardiac excitation-contraction coupling (ECC) a fraction of the calcium (Ca2+) released by the sarcoplasmic reticulum (SR) through type 2 Ryanodine Receptor (RyR2) is taken up by mitochondria. Once in the matrix, Ca2+ modulates several enzymes of oxidative metabolism and ATP production. SR Ca2+ release alteration and mitochondrial dysfunction have been reported in several cardiovascular diseases associated with metabolic disorders such as diabetic cardiomyopathy (DCM). However, the mechanisms that govern the metabolic remodeling and Ca2+ handling at the early stage of DCM are currently unknown. To determine whether mitochondrial Ca2+ dynamics and excitation oxidative metabolism coupling are affected at the early stage of DCM, C57Bl/6 mice were fed a standard or high fat sucrose (HFS) diet for two weeks. At the end of the diet, HFS mice display hyperinsulinemia, euglycemia and dyslipidemia. In addition to this prediabetic state, the transmitral inflow (E/A), assessed by echocardiography, is significantly reduced in HFS mice compared to their control (Ctrl) littermates suggesting an early left ventricle diastolic dysfunction. At the single cardiomyocyte level, a decrease in peak cell shortening without any change regarding the amplitude of electrically evoked Ca2+ transients leads to reduced ECC efficiency under HFS conditions. Moreover, dynamic mitochondrial Ca2+ uptake measured using the whole cell patch-clamp technique is significantly decreased. While the expression of voltage-dependent anionic channel (VDAC) and mitochondrial uniporter (MCU) is unchanged, expression of mitochondrial Ca2+ uptake protein 1 (MICU1) increases. Impaired mitochondrial Ca2+ uptake leads to reduced pyruvate dehydrogenase activity through the phosphorylation of ser232, thus decreasing the use of carbohydrates as energetic substrate. Finally, although ECG basal parameters are comparable between the two groups, HFS mice trigger spontaneous arrhythmia and impaired autonomic modulation of cardiovascular function.This study suggests that MICU1 could act as a metabolic sensor by modulating mitochondrial Ca2+ handling, excitation–oxidative metabolic coupling and the metabolic flexibility paving the way to the DCM.

O objetivo deste trabalho foi estudar e comparar a valva mitral e a valva aórtica e em corações com cardiomiopatia dilatada (CMD) de etiologia isquêmica e idiopática, em relação aos corações humanos normais, buscando identificar variações que possam auxiliar em diagnósticos por imagem e para o tratamento cirúrgico das mesmas. Este estudo analisou 22 corações normais, 15 corações dilatados de etiologia isquêmica e 15 corações dilatados de etiologia idiopática, fixados em formaldeído a 10%. Foram obtidas medidas por meio de fotografias digitais dos corações e, posteriormente, utilizando-se software, foram analisados as distâncias e os perímetros da valva mitral e da valva aórtica, que foram comparadas por meio de testes estatísticos. Nos corações normais, a área da valva mitral foi de 5,44 ± 0,82 cm2 e o perímetro de 8,91 ± 0,57 cm, e nos corações com CMD de etiologia isquêmica e idiopática, a área foi de, respectivamente, 7,38 ± 1,76 cm2 e 7,03 ± 1,44 cm2, e o perímetro foi de, respectivamente, 10,41 ± 1,37 cm e 9,97 ± 1,23 cm. O perímetro de inserção da cúspide anterior da valva mitral, nos corações normais, foi de 3,68 ± 0,52 cm e nos corações com CMD de etiologia isquêmica e idiopática foi de, respectivamente, 3,99 ± 0,86 cm e 3,62 ± 0,78 cm. A menor distância perimetral entre os trígonos fibrosos (porção fibrosa), nos corações normais, foi de 2,06 ± 0,26 cm e nos corações com CMD de etiologia isquêmica e idiopática foi de, respectivamente, 2,64 ± 0,37 cm e 2,34 ± 0,37 cm. Nos corações normais, a área da valva aórtica foi de 3,46 ± 0,66 cm2 e o perímetro de 6,83 ± 0,66 cm. Nos corações com CMD de etiologia isquêmica e idiopática, a área da valva aórtica foi de, respectivamente, 5,22 ± 1,53 cm2 e 3,44 ± 1,33 cm2, e o perímetro de, respectivamente, 8,26 ± 1,24 cm e 6,82 ± 1,37 cm. Nos casos de CMD idiopática e isquêmica, a valva mitral apresentava-se aumentada, tanto na sua área e em seu perímetro, quanto na maior e na menor distância perimetral entre os trígonos fibrosos. Em relação à valva aórtica, apenas nos corações com CMD isquêmica houve aumento estatisticamente significante em sua área e em seu perímetro, enquanto que nos corações com CMD idiopática não houve diferença quando comparados aos corações normais. Há manutenção da proporcionalidade, dos corações normais para os com CMD idiopática e isquêmica, das distâncias entre os trígonos fibrosos. Há evidência de que o aumento da valva mitral e da valva aórtica, quando ocorrem na CMD, se dão de forma independente. / The objective of this work was to study and to compare mitral valve as well as aortic valve in the ischemic and idiopathic dilated cardiomyopathy (CMD) in relation to the normal hearts, searching to identify variations that can assist in diagnostic for image and for the surgical treatment of the same ones. This study it analyzed 22 normal hearts, 15 dilated hearts of ischemic etiology and 15 dilated hearts of idiopathic etiology, fixed in formaldehyde 10%. They had been gotten measured through digitalized photographs of the hearts, and, through software, the distances and perimeters of the mitral valve and of the aortic valve had been analyzed, that later they had been compared through statistical tests. In the normal hearts, the area the mitral valve was 5.44 ± 0.82 cm2 and the perimeter of 8.91 ± 0.57 cm. In the hearts with ischemic and idiopathic CMD the area of the mitral valve were, respectively, 7.38 ± 1.76 cm2 and 7.03 ± 1.44 cm2, and to the perimeter it were, respectively, 10.41 ± 1.37 cm and 9.97 ± 1.23 cm. The perimeter of insertion of anterior cusp of mitral valve in the normal hearts was 3.68 ± 0.52 cm, in the hearts with ischemic and idiopathic CMD were, respectively, 3.99 ± 0.86 cm and 3.62 ± 0.78 cm. The lesser length enter the fibrous trigones (fibrous portion) in the normal hearts was 2.06 ± 0.26 cm and in the hearts with ischemic and idiopathic CMD were, respectively, 2.64 ± 0.37 cm and 2.34 ± 0.37 cm In the normal hearts the area of aortic valve was 3.46 ± 0.66 cm2 and the perimeter of 6.83 ± 0.66 cm. In the hearts with ischemic and idiopathic CMD the area of aortic valve were, respectively, 5.22 ± 1.53 cm2 and 3.44 ± 1.33 cm2, and the perimeter of, respectively, 8.26 ± 1.24 cm and 6.82 ± 1.37 cm. In the cases of idiopathic and ischemic CMD, mitral valve is presented increased, as much in its area and its perimeter, how much in the greater and the lesser perimetral distance between the fibrous trigones. In relation to aortic valve, only in the hearts with Ischemic CMD it had significant statistic increase in its area and its perimeter, whereas in the hearts with Idiopathic CMD it did not have difference when compared with the normal hearts. It has maintenance of the proportionality, the normal hearts for the ones with idiopathic and ischemic CMD, of the distances between the fibrous trigones. It has evidence of that the increase of mitral valve and aortic valve, when they occur in the CMD, occurs of independent form.

A cardiomiopatia dilatada (CMD) é uma doença freqüente na clínica veterinária que acomete, principalmente, a espécie canina, habitualmente os machos, jovens ou adultos-jovem, das raças grandes e gigantes, em especial Doberman e Boxer. A doença caracteriza-se por uma redução na contratilidade e, freqüentemente, por arritmias que resultam na diminuição do volume sistólico e do débito cardíaco. O tratamento convencionalmente preconizado para cães acometidos pela CMD consiste na prescrição de vasodilatadores, agentes inotrópicos positivos (digitálico), diuréticos, dieta hipossódica e, quando necessário, antiarrítmicos. A ativação do sistema nervoso simpático (SNAS) ocorre em resposta à redução do débito cardíaco e da pressão arterial observados em casos de insuficiência cardíaca. Porém a partir de um certo grau os efeitos hipertensivos, cronotrópicos e inotrópicos positivos do SNAS geram graves alterações cardíacas como a sobrecarga de pressão e volume nos ventrículos, conseqüente isquemia miocárdica, morte de miócitos com deposição de tecido conjuntivo, diminuição da contratilidade cardíaca e nova sobrecarga de pressão e volume. O carvedilol é um β-bloqueador de 3a geração, não seletivo, que bloqueia igualmente e competitivamente os receptores β1, β2 e β1. O carvedilol produz uma evidente vasodilatação periférica, exerce efeitos anti-oxidantes, removendo radicais livres de oxigênio e prevenindo a peroxidação lipídica nas membranas cardíacas, prevenindo a perda de miócitos e a ocorrência de arritmias e reduzindo a taxa de mortalidade em pacientes humanos. O objetivo do presente estudo foi avaliar clínica, eletrocardiográfica, radiográfica e ecocardiograficamente a evolução de cães com cardiomiopatia dilatada (CMD) tratatos com terapia convencional associada ao carvedilol. Para tal foram avaliados 49 cães com CMD divididos em: grupo NT, tratado com terapia convencional, e grupo T, tratado com terapia convencional associada ao carvedilol. Os animais foram submetidos à avaliação clínica e a exames complementares durante o período de um ano. Os resultados demonstraram que a terapia com carvedilol apresentou boa tolerabilidade na dose de 0,3 mg/kg/12-12horas, aumentou a sobrevida dos cães em 30,9%, não alterou as pressões sistólica e diastólica, reduziu a freqüência cardíaca após três semanas de terapia, melhorou significantemente as frações de encurtamento e ejeção após seis meses de tratamento, não promoveu alterações radiográficas e da distância E-septo, diminuiu o índice de letalidade da doença, fato demonstrado pela melhora no escore clínico e na classe funcional dos animais, obtidas após três semanas de terapia com carvedilol. / Dilated cardiomyopathy (DCM) is a frequent disease in veterinary clinics which occurs specially in dogs, mostly males, young or young-adults, of big and giant breeds, mainly Dobermans and Boxers. The disease is characterized by a reduction in contractility and, frequently, by arrhythmias resulting in decrease of systolic volume and cardiac output. Commonly prescribed therapy for dogs presenting DCM consists of vasodilators, positive inotropic drugs (digitalics), diuretics, low-sodium diet and, when necessary, anti-arrhythmics. Activation of sympathetic nervous system (SNS) occurs in response to decrease in cardiac output and arterial pressure observed in cases of heart failure. However, after a certain degree, hypotensive, chronotropic and positive inotropic effects of SNS lead to severe heart alterations like pressure and volume overload on ventricles with consequent myocardial ischemia, death of myocytes with connective tissue deposition, decrease in heart contractility, and again pressure and volume overload. Carvedilol is a third generation non-selective ?- blocker which blocks equally and competitively β1, β2 and β1 receptors. Carvedilol produces an evident peripheral vasodilation, exerts anti-oxidative effects, removing free radicals of oxygen and preventing lipidic peroxydation of cardiac membranes, and the loss of myocytes and arrhythmias, as well as reducing mortality rate in human patients. The aim of the present study was to evaluate by physical examination, electrocardiography, radiography, and echocardiography the evolution of dogs with dilated cardiomyopathy (DCM) treated by conventional therapy associated to carvedilol. Forty-nine dogs with DCM were divided in two groups: group NT: treated with conventional therapy, and group T: treated with conventional therapy associated to carvedilol. The animals were submitted to clinical and complementary examinations during one year. The results demonstrated that carvedilol therapy presented good tolerability on the dose of 0,3 mg/Kg each 12 hours, prolonged lifetime of the dogs in 30,9%, did not alter systolic or diastolic pressure, reduced heart frequency after three weeks of treatment, significantly enhanced shortening and ejection fractions after six months of treatment, did not promote radiographic or E-septum distance alterations, decreased patients letality, as demonstrated by improvement of clinical score and functional class (heart failure according to NYHA) of the animals, obtained three weeks after the beginning of cavedilol therapy.

A doença de Chagas ainda permanece como um importante problema de saúde em regiões endêmicas na América Latina, onde se estima 8 a 10 milhões de infectados. A isquemia microvascular é frequente na cardiomiopatia chagásica crônica (CCC) e pode estar envolvida nos processos fisiopatogênicos que levam à disfunção sistólica ventricular esquerda (DSVE). Lança-se a hipótese que a redução da isquemia microvascular possa atenuar a progressão da DSVE na CCC. Desta forma, nosso objetivo foi avaliar os efeitos do uso prolongado do dipiridamol (DIPI), um agente vasodilatador da microcirculação coronária, sobre a perfusão miocárdica e sobre a função sistólica do ventrículo esquerdo mediante emprego de métodos de imagem in vivo. Foram utilizados 60 hamsters fêmeas adultas divididas em: animais infectados com T. cruzi e tratados com DIPI (Chagas + DIPI, n=15); infectados tratados com placebo (Chagas + Placebo, n=15); animais não infectados, tratados com DIPI (Controle + DIPI, n=15) e tratados com placebo (Controle + placebo, n=15). Após 6 meses de infecção (condição basal), os animais foram submetidos a ecocardiograma e a cintilografia de perfusão miocárdica por SPECT com Sestamibi-Tc99m. Em seguida, foram tratados com injeções intraperitoneais de DIPI (4mg/Kg) duas vezes ao dia ou igual volume de salina, durante 30 dias. Após o tratamento, os animais foram reavaliados com os mesmos métodos de imagem e a seguir sofreram eutanásia e o tecido cardíaco foi preparado para análise histológica quantitativa para extensão de fibrose (coloração de picrosírius vermelho) e do infiltrado inflamatório (coloração de hematoxilinaeosina). Na condição basal os animais do grupo Chagas + placebo e Chagas + DIPI apresentaram maior área de defeito de perfusão (19,2 ± 5,4% e 20,9 ± 4,2%, respectivamente, quando comparados aos grupos controle + placebo e controle + DIPI (3,8 ± 0,7% e 3,6 ± 0,9%, respectivamente), p=0<0,05, mas valores semelhantes de fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE), p=0,3, e de diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo (DdVE,), p=0,2. Após o tratamento, observou-se redução significativa dos defeitos de perfusão somente no grupo Chagas + DIPI (p=0,02). Quando comparados os valores basais e após tratamento, os animais dos grupos Chagas + DIPI e Chagas + placebo apresentaram redução da FEVE (65,3 ± 2,5% para 53,6 ± 1,9% e 69,3 ± 1,4% para 54,4 ± 2,5%, respectivamente (p<0,001), e aumento do DdVE de 0,68 ± 0,5 cm para 0,76 ±0,17 cm e 0,64 ± 0,01 cm para 0,71 ± 0,23 cm, respectivamente (p<0,002). Na análise histológica quantitativa, observou-se maior número de núcleos de células inflamatórias mononucleares nos grupos Chagas + DIPI (998,1 ± 116,0 cel/mm²) e Chagas + Placebo (1191,4 ± 133,2 cel/mm²) quando comparados aos grupos Controle + DIPI (396,5 ± 28,3 cel/mm²) e Controle + Placebo (257,1 ± 21,6 cel/mm²), p=0,05. A porcentagem de fibrose foi maior nos grupos Chagas + DIPI (4,7 ± 0,4%) e Chagas + Placebo (5,4 ± 0,2%) quando comparados com o grupo controle + Placebo (3,2 ± 0,3%). Não houve diferença entre os grupos Chagas + DIPI e Chagas + Placebo em ambas as variáveis da histologia. Conclusões: O uso prolongado de DIPI em animais com CCC associou-se à significativa redução dos defeitos de perfusão miocárdica avaliados in vivo. Contudo, a resolução da isquemia microvascular mediante emprego de DIPI não impediu a progressão da disfunção ventricular esquerda. Esses resultados sugerem que a isquemia microvascular não seja um mecanismo lesivo miocárdico central no complexo fisiopatogênico neste modelo de CCC. É plausível supor que a isquemia microvascular seja um marcador da presença de processo lesivo subjacente, provavelmente de natureza inflamatória. / Chagas disease continues to be an important public health problem in endemic regions of Latin America, where 8 to 10 million infected people are estimated to live. Microvascular ischemia is frequent in chronic chagasic cardiomyopathy (CCC) and may be involved in the physiopathogenic processes that lead to left ventricular systolic dysfunction (LVSD). The hypothesis is raised that reduction of microvascular ischemia may attenuate the progression of LVSD in CCC. Thus, our objective was to assess the effects of prolonged use of dipyridamole (DIPY), a coronary microvascular dilator agent, on myocardial perfusion and on left ventricular systolic function using imaging methods in vivo. A total of 60 adult female hamsters were divided into the following groups: T. cruzi-infected animals treated with DIPY (Chagas + DIPY, n=15); infected animals treated with placebo (Chagas + Placebo, n=15); uninfected animals treated with DIPY (Control + DIPY, n=15) and treated with placebo (Control + placebo, n=15). After 6 months of infection (baseline condition), the animals were submitted to an echocardiogram and to rest myocardial perfusion scintigraphy by SPECT with SestamibiTc99m. Next, the animals were treated with intraperitoneal injections of DIPY (4 mg/kg) twice a day or with an equal volume of saline for 30 days. After treatment, the animals were reevaluated by the same imaging methods and euthanized. Cardiac tissue was prepared for quantitative histological analysis of the extent of fibrosis (picrosirius red staining) and of the inflammatory infiltrate (hematoxylin-eosin staining). At baseline, the group Chagas + placebo and Chagas + DIPY showed a larger area of perfusion defect (19.2 ± 5.4% and 20.9 ± 4.2%, respectively) compared to control + placebo and control + DIPY (3.8 ± 0.7% e 3.6 ± 0.9%, respectively), p<0.05, but similar left ventricular ejection fraction (LVEF), p=0.3, and left ventricular diastolic diameter (LVdD), p=0.2. After treatment, a significant reduction of perfusion defects was observed only in the Chagas + DIPY group (p=0.02). When the values after treatment were compared to baseline values, Chagas + DIPY and Chagas + placebo animals showed a reduction of LVEF (from 65.3 ± 2.5% to 53.6 ± 1.9% and from 69.3 ± 1.4% to 54.4 ± 2.%5, respectively), p<0.001, and an increase of LVdD from 0.68 ± 0,15 cm to 0.76 ± 0.17 cm and from 0.64 ± 0.01 cm to 0.70 ± 0,02 cm, respectively, p<0.002. Quantitative histological analysis revealed a larger number of nuclei of mononuclear inflammatory cells in the Chagas + DIPY (998.1 ± 116.0 cel/mm²) and Chagas + Placebo (1191.4 ± 133.2 cells/mm²) groups compared to the Control + DIPY (396.5 ± 28.3 cells/mm²) and Control + Placebo (257.1 ± 21.6 cells/mm²) groups, p=0.05. The percentage of fibrosis was higher in the Chagas + DIPY (4.7 ± 0.4%) and Chagas + Placebo (5.4 ± 0.2%) groups compared to the Control + Placebo group (3.2 ± 0.3%). There was no difference between the Chagas + DIPY and Chagas + Placebo groups regarding the two histological variables. Conclusions: The prolonged use of DIPY in animals with CCC was associated with a significant reduction of myocardial perfusion defects assessed in vivo. However, the resolution of microvascular ischemia with the use of DIPY did not prevent the progression of left ventricular dysfunction. These results suggest that microvascular ischemia may not be a central myocardial injury mechanism in the physiopathogenic complex of this CCC model. It is plausible to assume that microvascular ischemia may be a marker of the presence of an underlying injury process probably of an inflammatory nature.

Or Man Wai. / "January 2002." / "glued" in title is superscript. / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2002. / Includes bibliographical references. / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Mode of access: World Wide Web.

Introduction: Cardiac cell-cell junctions play important roles in maintaining cardiac integrity linking single cardiomyocytes into a single functioning syncytium. There are three main types of cell junctions in the heart: gap junctions (GJ), desmosomes (D) and adherens junctions (AJ). Mutations in the proteins which make-up these junctions are known to cause arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy (ARVC). Pathological features include progressive replacement of right ventricular cardiac muscle with fibrofatty tissue. This can lead to heart failure and life threatening arrhythmias. During normal development of the mammalian heart, protein components of AJ and D gradually fuse to form composite junctions at the intercalated discs, also called areae compositae (singular, area composita, AC). In contrast, the adult heart of lower vertebrates, including the zebrafish, may have few or no AC type junctions. The detailed structure of cardiomyocyte cell-cell junctions in the adult zebrafish heart remain poorly defined and their role in normal development, growth and response to injury have yet to be studied. This thesis will examine the hypothesis that localisation and distribution of myocardial cell-cell junction proteins are crucial in normal myocardial development and in endogenous cardiac regeneration and repair following injury. This will be achieved by understanding the normal development of cell-cell junction proteins in zebrafish from embryonic to adulthood. These findings will then be analysed in comparison to cell-cell junction proteins localisation and distribution in early and late mammalian (mouse and human) myocardium. Once a normal pattern of cell-cell junction proteins will be established, the localisation of cell-cell junction proteins in plakologbin mutant zebrafish model for cardiomyopathy will be studied to understand the distribution and localisation of these proteins in disease manifestation. This model will then be used to test if localisation of cell-cell junction proteins plays an important in cardiac repair following injury by using embryonic laser injury model, this will be further tested by drug intervention study to investigate underlying pathways such as Wnt signalling pathway. Methods: Myocardial cell-cell junctions were assessed using immunohistochemistry in embryonic, juvenile and adult zebrafish hearts and in foetal and adult human hearts. The Plakoglobin mutant zebrafish line (UAS:Gal-4:Plakoglobin Naxos; named as PGNx) was characterised using various functional and morphological assessments including histology, echocardiography and MRI scanning. Similar studies were undertaken in PGNx mutants at different developmental stages. A pharmacological intervention study, using a GSK-3 inhibitor, was carried out in PGNx mutants followed by cardiac structural and functional assessments. Laser-induced cardiac trauma was used to assess the response to injury and repair in normal and PGNx embryos following treatment with the GSK3 inhibitor drug. Results: Cell-cell junction patterning in the embryonic, juvenile and adult zebrafish heart shows a characteristic pearl string appearance of desmoplakin and β-catenin labelled distinct disc shaped AJ. Human foetal heart showed small distinct D and AJ, while the adult human heart had features consistent with AC type junctions. PGNx fish showed reduced ventricle ejection fraction, dilatation of the atrium, reduced amplitude of wall motion and ventricle relaxation velocity compared to age-matched controls. Echocardiography and MRI imaging confirmed severe atrial dilatation and restrictive ventricle physiology in adult fish. The cell-cell junction proteins were over-expressed in the zebrafish PG mutant (PGNx) hearts compared to age-matched controls. Drug studies using a GSK-3β inhibitor showed complete recovery of cardiac function and partial recovery of heart structure. Cardiac injury studies, using laser, showed failure of repair in PGNx embryos compared to age-matched controls. The GSK3 inhibitor failed to improve the functional response following heart laser injury. Conclusions: Cell-cell junctions are distributed abundantly around cardiomyocytes in the zebrafish heart during early development and into adulthood. In contrast to previous studies in adult mammalian heart, there was no evidence of AC type junctions in adult zebrafish cardiomyocytes. The mutant zebrafish line showed restrictive cardiac physiology and abnormal cardiac structure confirming the key role played by plakoglobin in the normal heart development. This is further supported by evidence showing failure of repair in PGNx mutant embryos after injury. Drug treatment with a GSK-3 inhibitor highlights a potentially novel therapeutic pathway for treatment of ARVC involving Wnt signalling.

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carloseduardomiguel_tese.pdf: 621494 bytes, checksum: 4e78639d26d46ac7e180f91d62cb4e8b (MD5) Previous issue date: 2012-03-09 / Introduction: The purpose of this study was to evaluate the prognostic significance of anemia on outcome of patients with chronic systolic heart failure secondary to Chagas cardiomyopathy, as no previous study has addressed this question. Patients and Methods: One-hundred-eight-six patients prospectively followed for chronic systolic heart failure secondary to Chagas cardiomyopathy at Hospital de Base de São José do Rio Preto, from January, 2000 to April, 2008 were studied. Forty-nine (26%) patients were found to have anemia; 37 (20%) were men and 12 (6%) were women. Mean hemoglobin level was 14,1 ± 1,2 g/L in patients with no anemia and 11,5 ± 1,2 g/L in patients with anemia. Results: On a Cox proportional hazards multivariate analysis, anemia was a predictor of all-cause mortality neither in the univariate nor in the multivariate analysis. Mean serum sodium (Hazard ratio = 0.92; Beta-coefficient = -0.09; 95% confidence interval 0.89-0.96; p value < 0.005), and Beta-Blocker therapy (Hazard ratio = 0.40; 95% confidence interval 0.26-0.61; p value <0.005) were retained as independent predictors of mortality for patients with Chagas cardiomyopathy with chronic heart failure. Probability of survival for patients with anemia, however, was significantly lower in patients with anemia in comparison to patients with no anemia, mainly in patients with advanced heart failure. Conclusion: Anemia is not an independent predictor of all-cause mortality in patients with Chagas cardiomyopathy with chronic systolic heart failure. Probability of survival is poorer in patients with anemia than in those without. / Introdução: O objetivo deste estudo foi avaliar o significado prognóstico da anemia em pacientes portadores de insuficiência cardíaca crônica sistólica secundária à cardiomiopatia chagásica, pois nenhum estudo havia previamente examinado especificamente esse tema. Casuística e Método: Cento e oitenta e seis pacientes, prospectivamente acompanhados por insuficiência cardíaca sistólica crônica secundária à cardiomiopatia chagásica no Hospital de Base de São José do Rio Preto, de Janeiro de 2000 a Abril de 2008, foram incluídos no estudo. Resultados: Quarenta e nove (26%) pacientes apresentaram anemia; 37 (20%) eram homens e 12 (6%) eram mulheres. O nível médio de hemoglobina (Hb) foi 14,1 ± 1,2 g/L em pacientes sem anemia e 11,5 ± 1,2 g/L em pacientes com anemia. Na análise de riscos proporcionais multivariada de COX, a terapia com &#946;-bloqueadores (RR = 0,40; 95% IC 0,26 a 0,61; p < 0,005) e o nível sérico médio de sódio (RR = 0,92; coeficiente &#946; = -0,09; IC 0,89 0,96; p < 0,005) foram associados como preditores independentes de mortalidade em pacientes com cardiomiopatia por Chagas com insuficiência cardíaca crônica. A probabilidade de sobrevida, entretanto, foi significativamente mais baixa em pacientes com anemia do que naqueles sem anemia, principalmente naqueles com insuficiência cardíaca avançada. Conclusão: Anemia não é um preditor independente de mortalidade em pacientes com cardiomiopatia por Chagas e insuficiência cardíaca sistólica crônica. A probabilidade de sobrevida, no entanto, é menor em pacientes com anemia do que sem, nesse contexto.

A cardiomiopatia hipertrófica (CMH) é a principal cardiopatia dos felinos e é caracterizada por hipertrofia miocárdica concêntrica, sem dilatação ventricular. Disfunções miocárdicas ocorrem em gatos com CMH, mas pouco se conhece a respeito destas alterações nos estágios iniciais da afecção. Em gatos da raça Maine Coon, a mutação no gene MyBPC-A31P está relacionada com a CMH de origem familial, porém, a correlação exata entre o genótipo e o fenótipo ainda é inconclusiva. A ecocardiografia tecidual é uma modalidade não invasiva que permite avaliação da função miocárdica e é mais sensível que a ecocardiografia convencional. Para avaliar a função sistólica e diastólica, antes ou após a ocorrência de hipertrofia ventricular, gatos da raça Maine Coon (n=57), geneticamente testados para a mutação, foram avaliados por meio de ecocardiografia convencional e tecidual (nas modalidades Doppler tecidual pulsado, Doppler tecidual colorido e strain). Posteriormente, foram fenotipicamente classificados em: normais (n=45), suspeitos (n=7) e acometidos pela CMH (n=5); e genotipicamente classificados em: negativos (n=28), heterozigotos (n=26) e homozigotos para a mutação (n=3). Valores de velocidades miocárdicas (Doppler tecidual pulsado e colorido) e valores de strain, medidos na região basal e média do septo interventricular (SIV), da parede livre do ventrículo esquerdo (PVE), da parede anterior do ventrículo esquerdo (PAVE), da parede posterior do ventrículo esquerdo (PPVE) e do segmento radial da PVE, foram comparados nos diferentes grupos. Observou-se que as velocidades longitudinais Em (Doppler tecidual pulsado) na região média da PVE foram menores nos gatos com CMH quando comparados com suspeitos e normais. Os valores de Em/Am (Doppler tecidual colorido), na região basal do SIV, foram inferiores nos gatos com CMH quando comparados com suspeitos e normais. A relação E/Em (Doppler tecidual colorido), na região basal do SIV, foi maior nos gatos com CMH em relação aos suspeitos e normais. E os valores de Sm (Doppler tecidual colorido), em região basal da PVE, foram menores nos gatos heterozigotos em relação aos negativos, ambos sem hipertrofia ventricular. Observou-se correlação positiva entre a ocorrência de fusão das ondas Em e Am e a frequência cardíaca; e correlação positiva entre valores de Sm e Em e a frequência cardíaca (Doppler tecidual pulsado e colorido). Enquanto à ecocardiografia convencional observou-se um estado de contratilidade aparentemente normal, os valores de strain (em região média do SIV) nos gatos com CMH foram inferiores aos dos gatos normais. Valores de strain (em região basal da PAVE) também foram menores nos gatos heterozigotos em relação aos negativos, antes mesmo da hipertrofia ventricular. Observou-se correlação negativa entre valores de strain e espessura miocárdica. A ecocardiografia tecidual é uma nova modalidade ecocardiográfica reprodutível em gatos que, isoladamente, não permite a identificação de gatos com mutação antes do desenvolvimento de hipertrofia. O strain possibilita a detecção de anormalidades sistólicas em gatos da raça Maine Coon, apesar da aparente normalidade à ecocardiografia convencional. Apesar da expectativa em relação ao uso da ecocardiografia tecidual para a identificação precoce de indivíduos portadores da CMH, ainda há necessidade de estudos mais extensos e com maior número de indivíduos. / Hypertrophic cardiomyopathy (HCM) is the most common feline heart disease and is characterized by increased cardiac mass with a hypertrophied nondilated left ventricle. Myocardial dysfunction occurs in cats with HCM but less is known about dysfunctions in initial stages of HCM. A mutation in MYBPC-A31P gene has been identified in a colony of Maine Coon cats with HCM. However, the close correlation between genotype and phenotype still be inconclusive. Myocardial analysis by tissue Doppler imaging (TDI) is a noninvasive echocardiographic method to assess systolic and diastolic function that is more sensitive than conventional echocardiography. To evaluate diastolic and systolic function in cats with mutation, with or without ventricular hypertrophy, Maine Coon cats (n=57) were screened for mutation and examined with both echocardiography and TDI (pulsed tissue Doppler, color tissue Doppler and Strain methods). Then, were phenotypically classified in: normal (n=45), suspects (n=7) and HCM group (n=5); and genotypically classified in: negative (n=28), heterozygous (n=26) and homozygous group (n=3). Myocardial velocities (by pulsed and color tissue Doppler imaging) and peak myocardial strain, measured in the basal and mildventricular segment of the interventricular septal wall (IVS), left ventricular free wall (LVW), left ventricular anterior wall (LVAW), left ventricular posterior wall (LVPW) and radial segment of LVW, was compared among different groups. A decreased longitudinal Em velocities (pulsed tissue Doppler) at the mildventricular segment of LVW was observed in HCM cats compared with suspects and normal cats. A decreased longitudinal Em/Am (color tissue Doppler) at the basal segment of IVS was observed in HCM cats compared with suspects and normal cats. A significant increased longitudinal E/Em (color tissue Doppler) at the basal segment of IVS was observed in HCM cats compared with suspects and normal cats. And a significant decreased longitudinal Sm (color tissue Doppler) at the basal segment of the LVW was observed in heterozygous cats compared with negative cats, both without hypertrophy. There was a positive correlation between summated early and late diastolic velocities (EmAm) and heart rate; and a positive correlation between Sm and Em velocities and heart rate, both in pulsed and in color TDI. Whereas conventional echocardiography demonstrated an apparently normal contractile state, myocardial strain (at mildventricular segment of IVS) in HCM cats was decreased compared with normal group. Myocardial strain (at basal segment of LVAW) also was decreased in heterozygous cats compared with negative group; and was decreased in heterozygous cats compared with negative group, both without ventricular hypertrophy. And there was a negative correlation between strain values and wall thickness. TDI analyses are a new, valuable and reproducible method in cats that alone is not able to identify cats with mutation before myocardial hypertrophy. Strain method allows noninvasive detection of abnormal systolic deformation in Maine Coons cats with HCM mutation despite apparently normal left ventricular systolic function. Despite high expectations regarding the use of TDI for early identification of individuals with HCM, there is still need for larger studies with greater numbers of individuals.

INTRODUÇÃO: Recentemente, fatores de risco cardiovascular (FRCV) e doenças cardíacas têm sido associados à demência, doença de Alzheimer (DA) e demência vascular (DV). O objetivo deste trabalho é investigar a associação entre doença cardiovascular comprovada anatomicamente e demência, definida por critérios clínicos, neuropatológicos e clinicopatológicos. MÉTODOS: Trata-se de estudo transversal com material do Banco de Encéfalos Humanos do Grupo de Estudos em Envelhecimento Cerebral. Aterosclerose de artérias carótidas e do polígono de Willis (PW) e hipertrofia miocárdica foram avaliados em material de autópsia e relacionados à prevalência de demência. Dados demográficos e FRCV também foram comparados quanto à presença de demência. Esta foi definida por três critérios: (1) clínico de acordo com escalas cognitivas aplicadas ao informante do falecido; (2) neuropatológico de acordo com critérios aceitos para a classificação de DA e DV; (3) clinicopatológico de acordo com a avaliação cognitiva e com a presença de lesões cerebrais associadas à DA e DV. RESULTADOS: No estudo clínico, foram incluídos 603 indivíduos maiores de 50 anos de idade com avaliação cognitiva e cardiovascular. Demência esteve associada a obstruções críticas (75%) em artérias carótidas, a menor peso cardíaco e a menor espessura da parede ventricular esquerda. Os portadores de demência definida por critérios clínicos eram mais idosos e apresentaram maior proporção de acidente vascular cerebral (AVC) referido pelo informante, sedentarismo, insuficiência cardíaca e menor índice de massa corpórea do que os indivíduos sem demência. No estudo neuropatológico, foram avaliados 183 indivíduos que se dividiram em três grupos: controles (n=124), portadores de DA (n=31) e DV (n=28). Indivíduos com DA apresentaram maior proporção de obstruções75% em artérias carótidas do que controles. Os portadores de DV, além de maior gravidade da aterosclerose carotídea, também apresentaram maior obstrução em artérias do PW do que controles. Quanto aos dados demográficos e FRCV, a idade foi maior em indivíduos com DA e DV em relação a controles e AVC referido foi mais prevalente entre os portadores de DV. No estudo clinicopatológico, foram incluídos 124 controles, 12 portadores de doença cerebral assintomática (DCA) e 47 dementados. Maior gravidade da aterosclerose carotídea e das artérias do PW foi observada em portadores de demência em relação a controles. Quanto aos dados demográficos e FRCV, indivíduos com DCA e demência eram mais idosos do que controles. A escolaridade de portadores de DCA foi maior do que controles e AVC referido foi mais prevalente entre dementados em relação a controles. CONCLUSÕES: Doença cardiovascular, particularmente aterosclerose de artérias carótidas e do PW, estão associados à maior chance de demência. Medidas preventivas que visem retardar a progressão da aterosclerose podem ser eficientes para diminuir a incidência de demência / INTRODUCTION: Recently, cardiovascular risk factors (CVRF) and cardiac diseases have been associated with dementia, Alzheimer disease (AD) and vascular dementia (VD). The aim of this study was to investigate the association between anatomically-proven cardiovascular disease and dementia, defined by clinical, neuropathological and clinicopathological criteria. METHODS: This was a cross-sectional study using material drawn from the Human Brain Bank of the Aging Brain Study Group. Carotid artery and Circle of Willis (CW) atherosclerosis as well as myocardial hypertrophy were evaluated in autopsy material and compared for the prevalence of dementia. Demographics and CVRF were also compared for the presence of dementia. This was defined by three criteria: (1) clinical according to cognitive scales applied to the informant of the deceased individual; (2) neuropathological according to accepted criteria for the classification of AD; (3) clinicopathological according to cognitive evaluation and the presence of AD and VD-associated cerebral lesions. RESULTS: The clinical study included 603 individuals older than 50 years, who underwent cognitive and cardiovascular evaluation. Dementia was found to be associated with a high degree (75%) of obstruction in carotid arteries, lower heart weight and thinner left ventricle wall. Individuals with clinically-defined dementia were older and had more informant-reported strokes, greater physical inactivity and heart failure and lower body mass index than subjects without dementia. The neuropathological study involved 183 individuals who were evaluated and divided into three groups: control group (n=124), AD (n=31) and VD (n=28). Individuals with AD showed a higher degree of obstruction75% in the carotid arteries than controls. Subjects with VD, besides presenting greater severity of carotid atherosclerosis, also had a greater degree of obstruction in the arteries of the CW than controls. Regarding demographics and CVRF, age was higher in individuals with AD and VD compared to controls, while informant-reported stroke was more prevalent among individuals with VD. The clinicopathological study included 124 control individuals, 12 patients with asymptomatic brain disease (ABD) and 47 demented subjects. Greater severity of carotid and CW artery atherosclerosis was observed in individuals with dementia compared to controls. In terms of demographics and CVRF, individuals with ABD were older than control individuals. Years of education were higher in subjects with ABD compared to controls and informant-reported stroke was more prevalent among demented persons than controls. CONCLUSIONS: Cardiovascular disease, particularly carotid artery and CW atherosclerosis, are associated with higher risk for dementia. Preventive measures aimed at slowing the progression of atherosclerosis may be effective in decreasing the incidence of dementia

Introdução: A cardiomiopatia dilatada é uma das principais causas de insuficiência cardíaca com alta morbidade e mortalidade. Alterações genéticas em mais de 29 genes já foram relacionadas com a doença, contudo, elas explicam apenas uma pequena porcentagem dos casos sugerindo haver então outros genes relacionados com a doença. Foram relacionados para o presente projeto quatro genes candidatos, previamente relacionados com outras doenças cardíacas, para verificação de uma possível associação com a cardiomiopatia dilata idiopática. Objetivos: Avaliar a presença e frequência de mutações nos genes ACTC1, CSRP3, FKBP1A e FKBP1B de pacientes com cardiomiopatia dilatada do Instituto do Coração de São Paulo (InCor, FMUSP), investigar se há correlações entre o genótipo e o fenótipo e estudar as alterações funcionais desencadeadas pelas mutações encontradas. Métodos: Amostras de DNA de 186 pacientes com cardiomiopatia dilatada idiopática foram selecionados de um banco de dados do Instituto do Coração e triados geneticamente para alterações nos genes selecionados. Resultados e Discussão: Foram encontradas nove novas variantes genéticas. Cinco delas também estavam presentes no grupo controle, sendo excluídas como causativas da doença. Três delas não estavam presentes no grupo controle, contudo, dados de bioinformática avaliaram as alterações com um risco baixo de serem causativas. Uma alteração no gene CSRP3, que levava a troca de aminoácido, não estava presente no grupo controle e apresentou dados indicativos de mutação causativa da doença. Lâminas cardíacas foram avaliadas para verificação de possíveis dos mecanismos de ação, contudo, houve apenas a exclusão de alguns mecanismos previamente descritos na literatura. Conclusões: Não há evidências de que as alterações nos genes ACTC1, FKBP1A e FKBP1B estariam associadas com o desenvolvimento da doença. A alteração no gene CSRP3 também é capaz de causar cardiomiopatia dilatada idiopática / Introduction: Dilated Cardiomyopathy is one of the leading causes of heart failure with high morbidity e mortality. Already known genetic alterations explain little percentage of cases suggesting that other genes would be related with the disease. Four candidates genes previously related with other cardiac diseases were selected for the project to verify a possible relationship with dilated cardiomyopathy. Objectives: Evaluate the presence and frequency of genetic alterations in ACTC1, FKBP1A, FKBP1B and CSRP3 genes in dilated cardiomyopathy patients of São Paulo Heart Institute (Incor, FMUSP). To investigate for genotype/phenotype correlations and to study functional alterations triggered by the found mutations. Methods: DNA samples from 186 patients with dilated cardiomyopathy were selected from the Incor DNA bank and genetically screened for alterations in the selected genes. Results and Discussion: Nine new genetic variants were found. Five of them were present in the control population, thus being excluded as disease causative. Three of them were not present in the control population; however, bioinformatics analysis evaluated the alterations having a low risk of being causatives. One alteration in CSRP3 gene that resulted in amino-acid change was not present in control population and exhibit indicative data of disease causing mutation. Analysis of patient heart showed no difference from some disease mechanisms described in literature. Conclusions: There are no evidences that alterations in ACTC1, FKBP1A and FKBP1B genes would associated with disease development. Alteration in CSRP3 gene is also capable to cause dilated cardiomyopathy s