Introdução. Pacientes com insuficiência cardíaca submetidos à ventriculectomia parcial esquerda apresentam melhora na função sistólica do ventrículo esquerdo em repouso, porém continuam apresentando limitação funcional. Objetivo. Para melhor compreender os mecanismos desta limitação funcional, estudamos a função sistólica e diastólica do ventrículo esquerdo em repouso e durante exercício submáximo em pacientes submetidos a ventriculectomia parcial esquerda e em pacientes com insuficiência cardíaca não operados, pareados para capacidade funcional máxima e submáxima. Métodos. Foram estudados 9 pacientes submetidos previamente a ventriculografia parcial esquerda (VPE) e 9 pacientes com insuficiência cardíaca não operados previamente (IC). Todos os pacientes foram submetidos inicialmente a um teste cardiopulmonar para determinação do consumo de oxigênio no limiar anaeróbio (LA) e de pico (VO2 pico). Após, foram estudados através da ventriculografia radioisotópica e analisadas a fração de ejeção (FE) e a taxa máxima de enchimento (TME) do ventrículo esquerdo, em repouso e exercício na intensidade do LA. Resultados. Os grupos apresentaram capacidade funcional semelhante avaliada pelo VO2 pico (VPE: [média ± DP] 13,1 ± 3,3 ml/kg.min; IC: 14,1 ± 3,6 ml/kg.min; P > 0,05) e LA (VPE: 7,9 ± 1.3 ml/kg.min; IC: 8,5 ± 1,6 ml/kg.min; P > 0,05). A frequência cardíaca máxima foi maior no grupo IC em comparação ao grupo da VPE (VPE: 119 ± 20 bpm; IC: 149 ± 21 bpm; P < 0.05) A FE em repouso era mais elevada no grupo VPE (VPE: 40 ± 12 %; IC: 32 ± 9 %; P < 0,0125), entretanto a FE elevou-se do repouso ao LA apenas no grupo IC (VPE: 44 ± 17 %; IC: 39 ± 11 %; P < 0,0125). A TME foi semelhante em repouso (VPE: 1,41 ± 0,55 VDF/s; IC: 1,39 ± 0,55 VDF/s; P > 0,05) e aumentou na intensidade do LA similarmente em ambos os grupos (VPE: 2,28 ± 0,55 VDF/s; IC: 2,52 ± 1,07 VDF/s; P < 0,0125). Conclusão. Pacientes submetidos a ventriculectomia parcial esquerda apresentam uma o limiar anaeróbio (LA) resposta anormal da função sistólica do ventrículo esquerdo ao exercício na intensidade do LA e uma resposta cronotrópica diminuida ao exercício máximo. Essas respostas anormais podem contribuir para a limitada capacidade ao exercício destes pacientes, a despeito da melhora na função ventricular sistólica em repouso. / Background. Patients with heart failure who have undergone partial left ventriculectomy improve resting left ventricular systolic function, but maintain limited functional capacity. Objective. In order to better understand the mechanisms associated with this limitation, we studied the systolic and diastolic left ventricular function at rest and during submaximal exercise in patients with previous partial left ventriculectomy and in patients with heart failure who had not been operated, matched for maximal and submaximal exercise capacity. Methods: Nine patients with heart failure who were previously submitted to partial left ventriculectomy (PLV) were compared with a group of 9 patients with heart failure who had not been operated. All patients performed a cardiopulmonary exercise testing with measurement of peak oxygen uptake (VO2 peak) and anaerobic threshold (AT). In a second evaluation, radionuclide left ventriculography was performed to analyze ejection fraction (EF) and peak filling rate (PFR) at rest and during exercise at the intensity corresponding to the AT. Results: Groups presented similar exercise capacity evaluated by VO2peak (PLV: [mean ± SD] 13.1 ± 3.3 mL/Kg.min; HF: 14.1 ± 3.6 mL/Kg.min; P > 0.05) and AT (PLV: 7.9 ± 1.3 mL/Kg.min; HF: 8.5 ± 1.6 mL/Kg.min; P > 0.05). Maximal heart rate was higher in the HF group when compared to the PLV group (PLV: 119 ± 20 bpm; HF: 149 ± 21 bpm; P < 0.05). EF at rest was higher in the PLV group (PLV: 40 ± 12 %; HF: 32 ± 9 %; P < 0.0125), however EF increased from rest to AT only in the HF group (PLV: 44 ± 17 %; HF: 39 ± 11 %; P < 0.0125). PFR was similar at rest (PLV: 1.41 ± 0.55 EDV/sec; HF: 1.39 ± 0.55 EDV/sec; P > 0.05) and increased in both groups at the AT intensity (PLV: 2.28 ± 0.55 EDV/sec; HF: 2.52 ± 1.07 EDV/sec; P < 0,0125). Conclusion: Patients who had partial left ventriculectomy present an abnormal response of left ventricular systolic function to exercise at the AT intensity and an impaired chronotropic response to maximal exercise. These abnormal responses may contribute to the limited exercise capacity of these patients, despite the improvement in resting left ventricular systolic function.

Introdução. Pacientes com insuficiência cardíaca submetidos à ventriculectomia parcial esquerda apresentam melhora na função sistólica do ventrículo esquerdo em repouso, porém continuam apresentando limitação funcional. Objetivo. Para melhor compreender os mecanismos desta limitação funcional, estudamos a função sistólica e diastólica do ventrículo esquerdo em repouso e durante exercício submáximo em pacientes submetidos a ventriculectomia parcial esquerda e em pacientes com insuficiência cardíaca não operados, pareados para capacidade funcional máxima e submáxima. Métodos. Foram estudados 9 pacientes submetidos previamente a ventriculografia parcial esquerda (VPE) e 9 pacientes com insuficiência cardíaca não operados previamente (IC). Todos os pacientes foram submetidos inicialmente a um teste cardiopulmonar para determinação do consumo de oxigênio no limiar anaeróbio (LA) e de pico (VO2 pico). Após, foram estudados através da ventriculografia radioisotópica e analisadas a fração de ejeção (FE) e a taxa máxima de enchimento (TME) do ventrículo esquerdo, em repouso e exercício na intensidade do LA. Resultados. Os grupos apresentaram capacidade funcional semelhante avaliada pelo VO2 pico (VPE: [média ± DP] 13,1 ± 3,3 ml/kg.min; IC: 14,1 ± 3,6 ml/kg.min; P > 0,05) e LA (VPE: 7,9 ± 1.3 ml/kg.min; IC: 8,5 ± 1,6 ml/kg.min; P > 0,05). A frequência cardíaca máxima foi maior no grupo IC em comparação ao grupo da VPE (VPE: 119 ± 20 bpm; IC: 149 ± 21 bpm; P < 0.05) A FE em repouso era mais elevada no grupo VPE (VPE: 40 ± 12 %; IC: 32 ± 9 %; P < 0,0125), entretanto a FE elevou-se do repouso ao LA apenas no grupo IC (VPE: 44 ± 17 %; IC: 39 ± 11 %; P < 0,0125). A TME foi semelhante em repouso (VPE: 1,41 ± 0,55 VDF/s; IC: 1,39 ± 0,55 VDF/s; P > 0,05) e aumentou na intensidade do LA similarmente em ambos os grupos (VPE: 2,28 ± 0,55 VDF/s; IC: 2,52 ± 1,07 VDF/s; P < 0,0125). Conclusão. Pacientes submetidos a ventriculectomia parcial esquerda apresentam uma o limiar anaeróbio (LA) resposta anormal da função sistólica do ventrículo esquerdo ao exercício na intensidade do LA e uma resposta cronotrópica diminuida ao exercício máximo. Essas respostas anormais podem contribuir para a limitada capacidade ao exercício destes pacientes, a despeito da melhora na função ventricular sistólica em repouso. / Background. Patients with heart failure who have undergone partial left ventriculectomy improve resting left ventricular systolic function, but maintain limited functional capacity. Objective. In order to better understand the mechanisms associated with this limitation, we studied the systolic and diastolic left ventricular function at rest and during submaximal exercise in patients with previous partial left ventriculectomy and in patients with heart failure who had not been operated, matched for maximal and submaximal exercise capacity. Methods: Nine patients with heart failure who were previously submitted to partial left ventriculectomy (PLV) were compared with a group of 9 patients with heart failure who had not been operated. All patients performed a cardiopulmonary exercise testing with measurement of peak oxygen uptake (VO2 peak) and anaerobic threshold (AT). In a second evaluation, radionuclide left ventriculography was performed to analyze ejection fraction (EF) and peak filling rate (PFR) at rest and during exercise at the intensity corresponding to the AT. Results: Groups presented similar exercise capacity evaluated by VO2peak (PLV: [mean ± SD] 13.1 ± 3.3 mL/Kg.min; HF: 14.1 ± 3.6 mL/Kg.min; P > 0.05) and AT (PLV: 7.9 ± 1.3 mL/Kg.min; HF: 8.5 ± 1.6 mL/Kg.min; P > 0.05). Maximal heart rate was higher in the HF group when compared to the PLV group (PLV: 119 ± 20 bpm; HF: 149 ± 21 bpm; P < 0.05). EF at rest was higher in the PLV group (PLV: 40 ± 12 %; HF: 32 ± 9 %; P < 0.0125), however EF increased from rest to AT only in the HF group (PLV: 44 ± 17 %; HF: 39 ± 11 %; P < 0.0125). PFR was similar at rest (PLV: 1.41 ± 0.55 EDV/sec; HF: 1.39 ± 0.55 EDV/sec; P > 0.05) and increased in both groups at the AT intensity (PLV: 2.28 ± 0.55 EDV/sec; HF: 2.52 ± 1.07 EDV/sec; P < 0,0125). Conclusion: Patients who had partial left ventriculectomy present an abnormal response of left ventricular systolic function to exercise at the AT intensity and an impaired chronotropic response to maximal exercise. These abnormal responses may contribute to the limited exercise capacity of these patients, despite the improvement in resting left ventricular systolic function.

Made available in DSpace on 2015-12-06T23:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O Infarto do Miocárdio (IM) é uma das principais causas de morte súbita, insuficiência cardíaca (IC) e perda da qualidade de vida. Como o coração tem capacidade limitada de regeneração, terapias como o implante de células-tronco vem sendo desenvolvidas. O objetivo deste trabalho foi estudar o implante de células mononucleares derivadas da medula-óssea no IM experimental em ratos, avaliando seus efeitos sobre o remodelamento miocárdico, função ventricular global e contratilidade do miocárdico remoto ao infarto. Para tanto, utilizou-se injeção intramiocárdica de células da medula-óssea (BMC) de ratos machos Lewis-inbred, 48 horas após oclusão da artéria coronária interventricular anterior em ratas da mesma linhagem. Após seis semanas, foi analisada função cardíaca global in vivo por ecocardiografia Doppler e avaliação hemodinâmica, seguida do estudo in vitro da mecânica contrátil do miocárdio remanescente representado pelo músculo papilar isolado. Posteriormente, realizaram-se estudos histopatológicos dos processos de fibrose intersticial (coloração com picrossirius red), hipertrofia (volume nuclear do miócito) e densidade capilar (coloração com ácido periódico de Schiff); e avaliação por Western blotting de proteínas envolvidas na contração no tecido remoto ao infarto: Ca2+-ATPase do retículo sarcoplasmático (SERCA2), fosfolamban total (PLB) e fosforilado (PLB-Ser16), trocador Na+ /Ca2+ (NCX), e isoformas α1 e α2 da Na+ /K+ -ATPase (NKA). Os ratos foram distribuídos em infartos moderados (30- 39% do VE = mIM) e grandes (≥ 40% do VE = IM), tratados (grupos mIM+BMC e IM+BMC) ou não tratados (grupos mIM e IM), e comparados ao grupo sem infarto nem terapia (SHAM). P < 0,05 foi considerado significante. A mortalidade durante os procedimentos ou acompanhamento não foi diferente entre os grupos. A análise por PCR identificou cromossomo Y de células de macho implantadas em amostras coletadas de corações de fêmeas desde dez minutos após implante até seis semanas, com intensidade decrescente. Após seis semanas o tamanho do infarto foi discretamente menor em IM+BMC (38 ± 1%) que em IM (44 ± 1%), e também em mIM+BMC (31 ± 1%) comparado aos mIM (34 ± 1% do VE). IM+BMC cursou com menor dilatação ventricular (45 ± 10%) que IM (86 ± 7%) com melhora da fração de encurtamento do VE em 20 ± 9% e menor incidência de hipertensão pulmonar, enquanto mIM e mIM+BMC demonstraram comportamento semelhante. O aumento na pressão diastólica final (PDf) somente detectado em IM (16 ± 2 mm Hg) assim como a depressão da +dP/dtmáx (7.727 ± 367 mm Hg/s) foram prevenidos em IM+BMC (5 ± 2 mm Hg e 9.035 ± 345 mm Hg/s). Os demais parâmetros hemodinâmicos analisados sob condições basais não foram diferentes do grupo SHAM. Entretanto, a sobrecarga pressórica súbita reduziu sensivelmente o volume ejetado em mIM (-46 ± 4%) e IM (-63 ± 4%), mas apenas discretamente em mIM+BMC (-12 ± 6%) e IM+BMC (-20 ± 3%) semelhante aos -9 ± 4% de SHAM. A correlação estabelecida entre aumento na pós-carga e geração de trabalho sistólico mostrou-se positiva nos SHAM (inclinação média de 0,75 ± 0,09) e nos tratados mIM+BMC (0,74 ± 0,12) e IM+BMC (0,52 ± 0,05), mas nitidamente negativa nos grupos infartados sem terapia (mIM: inclinação = -0,38 ± 0,05; e IM: -0,97 ± 0,1). Pelo estudo do músculo papilar, a tensão desenvolvida (g.mm-2) foi deprimida em IM (2,4 ± 0,2) e mIM (3,8 ± 0,4) em relação a mIM+BMC (5,5 ± 0,5), IM+BMC (5,6 ± 0,4) e SHAM (6,1 ± 0,3). Ademais, os coeficientes de inclinação das retas da relação estiramento vs. tensão desenvolvida (g.mm-2 / % do comprimento ótimo) estavam deprimidos nos mIM (0,19 ± 0,01) e IM (0,13 ± 0,02) comparados ao SHAM (0,29 ± 0,02), e normais em mIM+BMC (0,25 ± 0,02) e IM+BMC (0,26 ± 0,03) demonstrando integridade do mecanismo de Frank-Starling no músculo remanescente. Os prejuízos, em mIM e IM, da potenciação pós-pausa de de estímulos, manobra indicadora da integridade da cinética do cálcio no miócito, foram parcialmente prevenidos por BMC. As diminuições, identificadas em mIM e IM, da expressão protéica da SERCA2 (66 ± 7 e 54 ± 6% do SHAM), PLB (72 ± 4 e 52 ± 9%) e PLB-Ser16 (71 ± 6 e 35 ± 10%) foram atenuadas em mIM+BMC e IM+BMC (SERCA2: 84 ± 11 e 94 ± 10%, PLB: 83 ± 7 e 89 ± 7%, e PLB-Ser16: 104 ± 14 e 90 ± 8%). O NCX foi superexpresso em IM (198 ± 29 % do SHAM) e normal nos demais grupos, e enquanto α1-NKA não foi diferente em nenhum grupo, a depressão na quantidade de α2-NKA (mIM: 47 ± 10 e IM: 35 ± 10%) não foi significantemente prevenida com BMC (mIM+BMC: 61 ± 10 e IM+BMC: 63 ± 16% do SHAM). A análise histopatológica mostrou aumento significante do volume nuclear (μm3 ) no miocárdio remodelado de mIM (188 ± 7) e IM (219 ± 9) em comparação ao SHAM (129 ± 8), e prevenção parcial de hipertrofia miocárdica em mIM+BMC (147 ± 8) e IM+BMC (165 ± 8). Já o teor de colágeno intersticial mostrou-se elevado de forma significativa somente nos grandes infartos (2,4 ± 0,1 % da área analisada), mas aparentemente normal em IM+BMC (1,9 ± 0,06 %) comparados ao SHAM (1,5 ± 0,1 %). Na zona de transição entre o infarto e o miocárdio adjacente, além de BMC promover aumento da densidade capilar em mIM+BMC (2.805 ± 109 vs. mIM: 1.933 ± 183 capilares/mm2 ) e IM+BMC (2.702 ± 81 vs. IM: 1.981 ± 115), também houve aumento na relação capilar/cardiomiócito (mIM+BMC: 1,68 ± 0,06 vs. mIM: 1,13 ± 0,02; e IM+BMC: 1,50 ± 0,06 vs. IM: 1,17 ± 0,04). A densidade capilar no miocárdio remoto ao infarto mostrou-se significantemente diminuída nos infartos sem terapia (mIM: 2.924 ± 120; e IM: 2.454 ± 90 capilares/mm2 ) em relação ao SHAM (3.691 ± 248), mas praticamente preservada nos tratados (mIM+BMC: 3.379 ± 103; e IM+BMC: 3.239 ± 129); e também relação entre capilar/cardiomiócito menor em mIM (1,32 ± 0,05 capilar/cardiomiócito) e IM (1,28 ± 0,04) e equivalentes ao SHAM (1,71 ± 0,10) nos grupos mIM+BMC (1,57 ± 0,06) e IM+BMC (1,64 ± 0,02). Finalmente, conclui-se que a terapia com BMC restringe a repercussão pós-infarto observada tanto na função cardíaca global e desempenho ventricular, quanto nos parâmetros de remodelamento estrutural do miocárdio remanescente relacionados à hipertrofia, fibrose e vascularização. Ademais, reduz as alterações moleculares das proteínas relacionadas à cinética intracelular do cálcio preservando, dessa maneira, a função contrátil do miocárdio remoto ao infarto e implante celular. Parece que estes benefícios ocorrem em conjunto com a diminuição da extensão relativa do infarto do miocárdio sem, entretanto, manter dependência a este fenômeno, visto que a maioria dos parâmetros avaliados foi mais eficiente no grupo IM+BMC do que em IM e mesmo em mIM. A reunião destes dados permite sugerir que a terapia com células mononucleares derivadas de medula-óssea pode agir não só sobre o infarto e zona de transição, mas também na melhora da função do miocárdio remoto, provavelmente por ações parácrinas e/ou endócrinas também mediadoras do processo de remodelamento tecidual e celular. / Myocardium infarction is a major cause of sudden death, heart failure with impaired quality of life. Since the heart exhibits limited regenerative capability, alternative interventions as the stem cell therapy have been developed. Our aim was to study the transplantation of bone marrow-derived mononuclear cells (BMC) in the myocardial infarction in rats, evaluating its effects on the global cardiac function, remodeling and contractility of remnant myocardium. The BMC extracted from male Lewis-inbred rats were intramyocardially injected into the border zone of infarct, 48 hours after coronary occlusion in female rats. After six weeks the in vivo global cardiac function was analyzed by Doppler echocardiography and hemodynamics, and the in vitro mechanics of the remnant myocardium by the isolated papillary muscle study. Thereafter, the following histopathological evaluations were performed: interstitial fibrosis (picrossirius red staining), hypertrophy (myocyte nuclear volume) and capillary density (PAS staining); and myocardium content of calcium handling proteins by Western blotting: sarco-endoplasmic reticulum Ca2+- ATPase (SERCA2), total (PLB) and serine16 phosphorylated phospholamban (PLBSer16), sarcolemmal Na+ /Ca2+ exchanger (NCX), and α1 and α2 isoforms of Na+ /K+ - ATPase (NKA). Rats were distributed in moderate (30-39% of left ventricle = mIM) and large MI (≥ 40% of left ventricle = IM), and treated with BMC (mIM+BMC and IM+BMC groups) or saline injection (mIM and IM groups), compared to shamoperated and placebo-treated group (SHAM). P < 0.05 was considered for statistical significance. Mortality during surgical procedures and follow-up was not different among the groups. The polymerase chain reaction identified Y chromosome of implanted male cells in samples collected from female hearts 10 minutes, 2 days, 1 and 6 weeks following therapy, with decreasing intensity. After six weeks, infarct size was slightly smaller in IM+BMC (38 ± 1% of left ventricle) than in IM (44 ± 1%), and also in mIM+BMC (31 ± 1%) compared to mIM (34 ± 1%). IM+BMC exhibited less ventricular dilatation (45 ± 10%) than IM (86 ± 7%) with improved fractional ventricular shortening by 20 ± 9%, while mIM and mIM+BMC were similar. Increased end-diastolic pressure (PDf) in IM (16 ± 2 mm Hg) and depressed rate of pressure raise (7,727 ± 367 mm Hg/s) were totally prevented by BMC (5 ± 2 mm Hg e 9,035 ± 345 mm Hg/s). Under basal conditions, ejective parameters were not different to SHAM. Notwithstanding, sudden pressure overload expressively reduced stroke volume in mIM (-46 ± 4%) and IM (-63 ± 4%) but just minimally in mIM+BMC (-12 ± 6%) and IM+BMC (-20 ± 3%) similar to SHAM (-9 ± 4%). Correlations between afterload stress and stroke work generation were positive in SHAM (mean slope: 0.75 ± 0.09) and treated mIM+BMC (0.74 ± 0.12) and IM+BMC (0.52 ± 0.05), but were negative in infarcted untreated groups (mIM: -0.38 ± 0.05; and IM: -0.97 ± 0.1). On the papillary muscles study, developed tension was impaired in IM (2.4 ± 0.2 g.mm-2) and mIM (3.8 ± 0.4) and preserved in mIM+BMC (5.5 ± 0.5) and IM+BMC (5.6 ± 0.4) compared to SHAM (6.1 ± 0.3). In addition, slope of the length-tension relation was depressed in mIM (0.19 ± 0.01) and IM (0.13 ± 0.02) in comparison to SHAM (0.29 ± 0.02), and normal in mIM+BMC (0.25 ± 0.02) and IM+BMC (0.26 ± 0.03) showing preservation of Frank-Starling relationship. The impaired post-rest potentiation in mIM and IM (denoting damaged calcium handling) were partially but significantly prevented by BMC. The decrement, identified in mIM and IM, on the protein content of SERCA2 (66 ± 7 and 54 ± 6% of SHAM), PLB (72 ± 4 and 52 ± 9%) and PLB-Ser16 (71 ± 6 and 35 ± 10%), were attenuated in mIM+BMC and IM+BMC (SERCA2: 84 ± 11 and 94 ± 10%, PLB: 83 ± 7 and 89 ± 7%, PLB-Ser16: 104 ± 14 and 90 ± 8%). NCX was over-expressed in IM (198 ± 29 % of SHAM) but normal in BMC groups, and while α1-NKA remained unchanged in all groups, diminished content of α2-NKA (mIM: 47 ± 10 and IM: 35 ± 10%) was not prevented by BMC (mIM+BMC: 61 ± 10 and IM+BMC: 63 ± 16% of SHAM). Histological analysis showed significant increase of nuclear volume (μm3 ) on remodeled myocardium of mIM (188 ± 7) and IM (219 ± 9) in comparison to SHAM (129 ± 8), but partial prevention of the myocyte hypertrophy in mIM+BMC (147 ± 8) and IM+BMC (165 ± 8). Interstitial collagen was significantly increased only in IM (2.4 ± 0.1 % of analyzed area), but apparently normal in IM+BMC (1.9 ± 0.06 %) compared to SHAM (1.5 ± 0.1 %). In the border zone, besides promoting enhanced capillary density in mIM+BMC (2,805 ± 109 vs. mIM: 1,933 ± 183 capillaries/mm2 ) and IM+BMC (2,702 ± 81 vs. IM: 1,981 ± 115), cell therapy also increased capillaries/myocyte ratio (mIM+BMC: 1.68 ± 0.06 vs. mIM: 1.13 ± 0.02; and IM+BMC: 1.50 ± 0.06 vs. IM: 1.17 ± 0.04). In the remodeled myocardium remote to infarct, capillary density was decreased on infarcted untreated groups (mIM: 2,924 ± 120; and IM: 2,454 ± 90 capillaries/mm2 ) in relation to SHAM (3,691 ± 248), but almost totally preserved in mIM+BMC (3,379 ± 103) and IM+BMC (3,239 ± 129); capillaries/myocyte ratio was smaller in mIM (1.32 ± 0.05 capillaries/myocyte) and IM (1.28 ± 0.04), but equivalent to SHAM (1.71 ± 0.10) in mIM+BMC (1.57 ± 0.06) and IM+BMC (1.64 ± 0.02). Thus, the data demonstrates that BMC restrained the postinfarction repercussions concerning global cardiac function and ventricular performance, as well as the structural remodeling in remnant myocardium related to hypertrophy, fibrosis and microvasculature. Furthermore, this therapy reduced the calcium-handling protein changes, thus preserving the contractile behavior of myocardium remote to infarct and cell injection sites. The obtained results suggests that the bone marrow-derived mononuclear cell therapy may act beyond the infarct and border zones, also improving the function of remote tissue, modulating interstitial and cellular remodeling probably throughout paracrine and/or endocrine pathways. / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Introdução. Pacientes com insuficiência cardíaca submetidos à ventriculectomia parcial esquerda apresentam melhora na função sistólica do ventrículo esquerdo em repouso, porém continuam apresentando limitação funcional. Objetivo. Para melhor compreender os mecanismos desta limitação funcional, estudamos a função sistólica e diastólica do ventrículo esquerdo em repouso e durante exercício submáximo em pacientes submetidos a ventriculectomia parcial esquerda e em pacientes com insuficiência cardíaca não operados, pareados para capacidade funcional máxima e submáxima. Métodos. Foram estudados 9 pacientes submetidos previamente a ventriculografia parcial esquerda (VPE) e 9 pacientes com insuficiência cardíaca não operados previamente (IC). Todos os pacientes foram submetidos inicialmente a um teste cardiopulmonar para determinação do consumo de oxigênio no limiar anaeróbio (LA) e de pico (VO2 pico). Após, foram estudados através da ventriculografia radioisotópica e analisadas a fração de ejeção (FE) e a taxa máxima de enchimento (TME) do ventrículo esquerdo, em repouso e exercício na intensidade do LA. Resultados. Os grupos apresentaram capacidade funcional semelhante avaliada pelo VO2 pico (VPE: [média ± DP] 13,1 ± 3,3 ml/kg.min; IC: 14,1 ± 3,6 ml/kg.min; P > 0,05) e LA (VPE: 7,9 ± 1.3 ml/kg.min; IC: 8,5 ± 1,6 ml/kg.min; P > 0,05). A frequência cardíaca máxima foi maior no grupo IC em comparação ao grupo da VPE (VPE: 119 ± 20 bpm; IC: 149 ± 21 bpm; P < 0.05) A FE em repouso era mais elevada no grupo VPE (VPE: 40 ± 12 %; IC: 32 ± 9 %; P < 0,0125), entretanto a FE elevou-se do repouso ao LA apenas no grupo IC (VPE: 44 ± 17 %; IC: 39 ± 11 %; P < 0,0125). A TME foi semelhante em repouso (VPE: 1,41 ± 0,55 VDF/s; IC: 1,39 ± 0,55 VDF/s; P > 0,05) e aumentou na intensidade do LA similarmente em ambos os grupos (VPE: 2,28 ± 0,55 VDF/s; IC: 2,52 ± 1,07 VDF/s; P < 0,0125). Conclusão. Pacientes submetidos a ventriculectomia parcial esquerda apresentam uma o limiar anaeróbio (LA) resposta anormal da função sistólica do ventrículo esquerdo ao exercício na intensidade do LA e uma resposta cronotrópica diminuida ao exercício máximo. Essas respostas anormais podem contribuir para a limitada capacidade ao exercício destes pacientes, a despeito da melhora na função ventricular sistólica em repouso. / Background. Patients with heart failure who have undergone partial left ventriculectomy improve resting left ventricular systolic function, but maintain limited functional capacity. Objective. In order to better understand the mechanisms associated with this limitation, we studied the systolic and diastolic left ventricular function at rest and during submaximal exercise in patients with previous partial left ventriculectomy and in patients with heart failure who had not been operated, matched for maximal and submaximal exercise capacity. Methods: Nine patients with heart failure who were previously submitted to partial left ventriculectomy (PLV) were compared with a group of 9 patients with heart failure who had not been operated. All patients performed a cardiopulmonary exercise testing with measurement of peak oxygen uptake (VO2 peak) and anaerobic threshold (AT). In a second evaluation, radionuclide left ventriculography was performed to analyze ejection fraction (EF) and peak filling rate (PFR) at rest and during exercise at the intensity corresponding to the AT. Results: Groups presented similar exercise capacity evaluated by VO2peak (PLV: [mean ± SD] 13.1 ± 3.3 mL/Kg.min; HF: 14.1 ± 3.6 mL/Kg.min; P > 0.05) and AT (PLV: 7.9 ± 1.3 mL/Kg.min; HF: 8.5 ± 1.6 mL/Kg.min; P > 0.05). Maximal heart rate was higher in the HF group when compared to the PLV group (PLV: 119 ± 20 bpm; HF: 149 ± 21 bpm; P < 0.05). EF at rest was higher in the PLV group (PLV: 40 ± 12 %; HF: 32 ± 9 %; P < 0.0125), however EF increased from rest to AT only in the HF group (PLV: 44 ± 17 %; HF: 39 ± 11 %; P < 0.0125). PFR was similar at rest (PLV: 1.41 ± 0.55 EDV/sec; HF: 1.39 ± 0.55 EDV/sec; P > 0.05) and increased in both groups at the AT intensity (PLV: 2.28 ± 0.55 EDV/sec; HF: 2.52 ± 1.07 EDV/sec; P < 0,0125). Conclusion: Patients who had partial left ventriculectomy present an abnormal response of left ventricular systolic function to exercise at the AT intensity and an impaired chronotropic response to maximal exercise. These abnormal responses may contribute to the limited exercise capacity of these patients, despite the improvement in resting left ventricular systolic function.

Em pacientes portadores de insuficiência coronariana com prognóstico desfavorável pela presença de disfunção ventricular significativa, a pesquisa de viabilidade miocárdica traz contribuições ao predizer a possibilidade de recuperação contrátil após revascularização. Os segmentos miocárdicos com disfunção contrátil por hipoperfusão podem melhorar o desempenho contrátil restabelecido o aporte sanguíneo local, indicando que a revascularização miocárdica, quando bem indicada, é capaz de melhorar a sobrevida deste grupo de pacientes. Realizou-se pesquisa de tese de doutoramento do Departamento de Radiologia da Universidade de São Paulo na unidade de medicina nuclear da Nuclear Medcenter/Hospital SOCOR em Belo Horizonte, Minas Gerais. O objetivo do estudo foi verificar se a cintilografia de perfusão miocárdica com duplo-isótopo (99mTcsestamibi/ cloreto de tálio-201) como método radioisotópico para identificação do músculo viável, tem sua especificidade aumentada com a inclusão de informações sobre reserva contrátil miocárdica obtidas simultaneamente através do gatedSPECT (imagens tomográficas do coração sincronizadas ao eletrocardiograma) na vigência de baixas doses de dobutamina de forma semelhante ao ecocardiograma. Estudou-se 54 pacientes com infarto do miocárdio prévio, encaminhados ao serviço de medicina nuclear para realização de pesquisa de viabilidade miocárdica. Foram excluídos do estudo os pacientes que no seguimento não foram revascularizados ou que não realizaram controle cintilográfico pós-cirúrgico, uma vez que considerouse como critério de viabilidade a melhora da contratilidade miocárdica após a revascularização. Avaliou-se os parâmetros de viabilidade (integridade celular e reserva contrátil) e o desempenho contrátil pós-cirúrgico de 260 segmentos miocárdicos de treze pacientes revascularizados. Os pacientes estudados foram submetidos a cintilografia de perfusão miocárdica duoisotópica em protocolo de dois dias com imagens tomográficas do coração obtidas em gamma-camera de duas cabeças, modelo Varicam (Elscint) e processadas em estação de trabalho eNTEGRA(GE). As imagens de estresse foram adquiridas em sincronia com o ECG (gated SPECT) em condições basais e na vigência de baixa dose de dobutamina (10 a 15g/Kg/min) 45 minutos após a administração endovenosa do 99mTcsestamibi no pico do exercício isotônico (esforço) ou da ação de agentes farmacológicos (estresse farmacológico) e nas etapas de repouso e redistribuição do cloreto de tálio-201, 20 minutos e quatro a seis horas após a administração endovenosa do radioisótopo em condições basais. Os pacientes operados foram submetidos a um segundo estudo cintilográfico de perfusão miocárdica com gated SPECT, no período mínimo de três meses após o procedimento, para avaliação da performance contrátil pós-cirúrgica. Para análise dos achados cintilográficos, dividiu-se o coração em 20 segmentos que receberam diferentes escores, permitindo a quantificação da perfusão e função miocárdica pelo Cedars Sinai Quantitative Pefusion SPECT QPS/QGS(GE),. Analisou-se o padrão perfusional nas etapas de estresse, repouso e redistribuição e de função (análise do espessamento sistólico, motilidade parietal, valores de fração de ejeção e volumes cardíacos do ventrículo esquerdo) em condições basais e sob estímulo inotrópico. No tratamento estatístico a análise do espessamento sistólico foi o parâmetro considerado significativo para avaliação da reserva contrátil miocárdica pelo método. Houve incremento na especificidade da pesquisa de viabilidade miocárdica pelo método radioisotópico realizado, demonstrando valores de especificidade superiores aos encontrados na literatura. As contribuições do método se mostraram efetivas / In patients with coronariopathy in the setting of ventricular dysfunction having an unpromising prognostic, the myocardial viability must be assessed thus, bringing contribution as it can predict the myocardial dysfunction recovery after revascularization. The myocardial segments with contractile dysfunction as a consequence of hypoperfusion can improve wall motion after perfusion recovery, demonstrating that myocardial revascularization, whenever suggested, can improve survival to this group of patients. This research is a PHD thesis from Radiology Department of São Paulo University and was performed at a nuclear medicine unit - Nuclear Medcenter/SOCOR hospital - in Belo Horizonte, Minas Gerais. The aim of the study was to check if dual isotope perfusion myocardial gated SPECT (99mTc-sestamibi/thallium-201) as a nuclear medicine procedure to the identification of viable myocardium, can improve the method specificity with addition of contractile reserve information obtained simultaneously by gated SPECT with low dose of dobutamine, similar to the echocardiogram. 54 patients with myocardial stroke, referred to the nuclear medicine unit to seek myocardial viability have been studied. Patients that do not have been submitted to revascularization or that did not undergo the post surgery control were excluded, as the parameter considered for viability was the wall motion recovery after revascularization. 260 myocardial segments in 13 patients had their viability parameters (cellular integrity and contractile reserve) as the contractile performance after surgery evaluated. The images were acquired by a Varicam (Elscint) double head gamma camera and processed by eNTEGRA (GE) workstation. The gated SPECT stress images were performed in baseline conditions and with low-dose dobutamine (10 a 15g/Kg/min) 45 minutes after intravenous injection of 99mTc-sestamibi.on the peak of isotonic exercise or pharmacologic stress. The rest and redistribution images were acquired , 20 minutes and 4 or 6 hours after intravenous injection of thallium-201 at rest. The revascularizated patients were also submitted to a second gated SPECT study at least 3 months after surgery for evaluation of the contractile performance. In order to analyze the scintigraphic findings, the heart was divided into 20 segments that received different scores for quantification of myocardial perfusion and function by Cedars Sinai Quantitative Perfusion SPECT QPS/QGS(GE),. The perfusion pattern of stress, rest and redistribution and the parameters of function (wall thickening and motion, ejection fraction and cardiac volumes analysis) at baseline conditions and by inotropic effect. By the statistics analysis wall thickening was considered significant to evaluate the myocardial contractile reserve by this method. There was improvement in the specificity of the radioisotopic research showing specificity values larger than those found in literature. These method contributions were effective

Introdução: Nos pacientes coronarianos, portadores de disfunção ventricular esquerda (DVE), a mortalidade cirúrgica da revascularização miocárdica é 3 a 4 vezes maior do que a encontrada em pacientes com função ventricular normal, sendo fundamental a seleção daqueles que efetivamente poderão ser beneficiados pela cirurgia. As metanálises indicam que a pesquisa da viabilidade miocárdica é útil nesta seleção, impactando em melhora da contratilidade ventricular e redução de mortalidade quando a revascularização é realizada em pacientes com ventrículo esquerdo viável; entretanto, os estudos clínicos randomizados não encontraram os mesmos resultados. Isso porque, apesar de 50% desses pacientes apresentarem quantidades substanciais de viabilidade miocárdica, nem todos conseguem melhorar a contratilidade ventricular esquerda após a revascularização, devido à existência de outros fatores que interferem nessa melhora. Objetivos: Determinar os fatores preditores de melhora da contratilidade ventricular esquerda em pacientes com fração de ejeção < 50% submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica (CRM) isolada e o tempo necessário para a ocorrência dessa melhora contrátil. Métodos: Estudo prospectivo observacional que avaliou pacientes coronarianos com DVE submetidos a eletrocardiograma e ecocardiograma no pré-operatório e 1, 3, 6, 9 e 12 meses após a CRM, e à ressonância magnética cardíaca (RMC) com estresse farmacológico com dipiridamol e realce tardio com gadolínio no pré-operatório e após 3 e 12 meses da revascularização, buscando associações entre a melhora da contratilidade ventricular esquerda e as diversas variáveis dos pacientes. Resultados: Foram estudados 306 segmentos miocárdicos de 18 pacientes, com idade de 59,5 + 7,4 anos. Ocorreu melhora contrátil em 47 (29%) segmentos do ventrículo esquerdo que apresentavam alterações contráteis pré-operatórias (p < 0,0001). A análise multivariada identificou três fatores preditores de melhora da contratilidade ventricular esquerda: a ausência de onda Q patológica, que aumenta em 172% a chance de melhora, a presença de viabilidade miocárdica, que aumenta em 282% a chance de melhora e a ausência de isquemia miocárdica, que aumenta em 392% a chance de melhora (razão de chances 2,72, IC 95%, 1,24 a 5,92, p = 0,012; razão de chances 3,82, IC 95%, 1,79 a 8,16, p = 0,0005; e razão de chances 4,92, IC 95%, 2,13 a 11,36, p = 0,0002, respectivamente). Em 9 (75%) pacientes a melhora da contratilidade ventricular ocorreu nos 3 primeiros meses após a CRM e em 3 (25%) pacientes ocorreu nos 9 meses seguintes Conclusões: Os três fatores preditores de melhora da contratilidade ventricular esquerda encontrados foram a ausência de onda Q patológica no eletrocardiograma, e a presença de viabilidade e ausência de isquemia miocárdicas na RMC. A recuperação da contratilidade ventricular esquerda ocorreu predominantemente nos 3 primeiros meses após a CRM, no entanto foi verificada uma melhora progressiva até o final dos 12 meses de seguimento. / Introduction: In patients with coronary artery disease (CAD) and left ventricular dysfunction, the surgical mortality from coronary artery bypass graft (CABG) is 3 to 4 times higher than that reported for patients with normal ventricular function, and selecting those who can effectively benefit from the surgery is essential. Meta-analyses have indicate that myocardial viability assessment is useful in this selection, impacting on left ventricular contractility improvement and mortality reduction when revascularization is performed in patients with viable left ventricles; However, randomized clinical trials have not found the same results. Although 50% of these patients have substantial myocardial viability, not all of them can improve left ventricular contractility after revascularization, due to other factors that interfere with this improvement. Objectives: This study aims to determine the predictors of improvement in left ventricular contractility in patients with an ejection fraction of <50% who underwent isolated CABG, as well as the time required for this improvement in contractility. Methods: This prospective observational study assessed patients with CAD and left ventricular dysfunction who underwent electrocardiography and echocardiography during the preoperative period and 1, 3, 6, 9, and 12 months after CABG and cardiac magnetic resonance with pharmacological stress with dipyridamole and late gadolinium enhancement in the preoperative period and 3 and 12 months after revascularization, to determine the associations between the evolution of left ventricular contractility and several patient-related variables. Results: A total of 306 myocardial segments of the 18 patients, aged 59.5 ± 7.4 years, were studied. There was a contractile improvement in 47 (29%) segments of the left ventricle that presented preoperative contractile abnormalities (p < 0.0001). The multivariate analysis identified three predictors of left ventricular contractility improvement: the absence of pathological Q waves, which increases the chance of improvement by 172% (odds ratio (OR) 2.72, 95% confidence interval (CI), 1.24-5.92, p = 0.012), the presence of myocardial viability, which increases the chance of improvement by 282% (OR 3.82, 95% CI, 1.79-8.16, p = 0.0005), and the absence of myocardial ischemia, which increases the chances of improvement by 392%, (OR 4.92, 95% CI, 2.13-11.36, p = 0.0002). In 9 (75%) patients the improvement in ventricular contractility occurred in the first 3 months after CABG, and in 3 (25%) patients, it occurred in the following 9 months. Conclusions: The three predictors of left ventricular contractility improvement were the absence of pathological Q waves on an electrocardiogram, the presence of myocardial viability and the absence of signs of ischemia on cardiac MRI. The improvement in left ventricular contractility occurred predominantly in the first three months after CABG, but a progressive recovery was observed until the end of the 12-month follow-up period.

Introdução: Nos pacientes coronarianos, portadores de disfunção ventricular esquerda (DVE), a mortalidade cirúrgica da revascularização miocárdica é 3 a 4 vezes maior do que a encontrada em pacientes com função ventricular normal, sendo fundamental a seleção daqueles que efetivamente poderão ser beneficiados pela cirurgia. As metanálises indicam que a pesquisa da viabilidade miocárdica é útil nesta seleção, impactando em melhora da contratilidade ventricular e redução de mortalidade quando a revascularização é realizada em pacientes com ventrículo esquerdo viável; entretanto, os estudos clínicos randomizados não encontraram os mesmos resultados. Isso porque, apesar de 50% desses pacientes apresentarem quantidades substanciais de viabilidade miocárdica, nem todos conseguem melhorar a contratilidade ventricular esquerda após a revascularização, devido à existência de outros fatores que interferem nessa melhora. Objetivos: Determinar os fatores preditores de melhora da contratilidade ventricular esquerda em pacientes com fração de ejeção < 50% submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica (CRM) isolada e o tempo necessário para a ocorrência dessa melhora contrátil. Métodos: Estudo prospectivo observacional que avaliou pacientes coronarianos com DVE submetidos a eletrocardiograma e ecocardiograma no pré-operatório e 1, 3, 6, 9 e 12 meses após a CRM, e à ressonância magnética cardíaca (RMC) com estresse farmacológico com dipiridamol e realce tardio com gadolínio no pré-operatório e após 3 e 12 meses da revascularização, buscando associações entre a melhora da contratilidade ventricular esquerda e as diversas variáveis dos pacientes. Resultados: Foram estudados 306 segmentos miocárdicos de 18 pacientes, com idade de 59,5 + 7,4 anos. Ocorreu melhora contrátil em 47 (29%) segmentos do ventrículo esquerdo que apresentavam alterações contráteis pré-operatórias (p < 0,0001). A análise multivariada identificou três fatores preditores de melhora da contratilidade ventricular esquerda: a ausência de onda Q patológica, que aumenta em 172% a chance de melhora, a presença de viabilidade miocárdica, que aumenta em 282% a chance de melhora e a ausência de isquemia miocárdica, que aumenta em 392% a chance de melhora (razão de chances 2,72, IC 95%, 1,24 a 5,92, p = 0,012; razão de chances 3,82, IC 95%, 1,79 a 8,16, p = 0,0005; e razão de chances 4,92, IC 95%, 2,13 a 11,36, p = 0,0002, respectivamente). Em 9 (75%) pacientes a melhora da contratilidade ventricular ocorreu nos 3 primeiros meses após a CRM e em 3 (25%) pacientes ocorreu nos 9 meses seguintes Conclusões: Os três fatores preditores de melhora da contratilidade ventricular esquerda encontrados foram a ausência de onda Q patológica no eletrocardiograma, e a presença de viabilidade e ausência de isquemia miocárdicas na RMC. A recuperação da contratilidade ventricular esquerda ocorreu predominantemente nos 3 primeiros meses após a CRM, no entanto foi verificada uma melhora progressiva até o final dos 12 meses de seguimento. / Introduction: In patients with coronary artery disease (CAD) and left ventricular dysfunction, the surgical mortality from coronary artery bypass graft (CABG) is 3 to 4 times higher than that reported for patients with normal ventricular function, and selecting those who can effectively benefit from the surgery is essential. Meta-analyses have indicate that myocardial viability assessment is useful in this selection, impacting on left ventricular contractility improvement and mortality reduction when revascularization is performed in patients with viable left ventricles; However, randomized clinical trials have not found the same results. Although 50% of these patients have substantial myocardial viability, not all of them can improve left ventricular contractility after revascularization, due to other factors that interfere with this improvement. Objectives: This study aims to determine the predictors of improvement in left ventricular contractility in patients with an ejection fraction of <50% who underwent isolated CABG, as well as the time required for this improvement in contractility. Methods: This prospective observational study assessed patients with CAD and left ventricular dysfunction who underwent electrocardiography and echocardiography during the preoperative period and 1, 3, 6, 9, and 12 months after CABG and cardiac magnetic resonance with pharmacological stress with dipyridamole and late gadolinium enhancement in the preoperative period and 3 and 12 months after revascularization, to determine the associations between the evolution of left ventricular contractility and several patient-related variables. Results: A total of 306 myocardial segments of the 18 patients, aged 59.5 ± 7.4 years, were studied. There was a contractile improvement in 47 (29%) segments of the left ventricle that presented preoperative contractile abnormalities (p < 0.0001). The multivariate analysis identified three predictors of left ventricular contractility improvement: the absence of pathological Q waves, which increases the chance of improvement by 172% (odds ratio (OR) 2.72, 95% confidence interval (CI), 1.24-5.92, p = 0.012), the presence of myocardial viability, which increases the chance of improvement by 282% (OR 3.82, 95% CI, 1.79-8.16, p = 0.0005), and the absence of myocardial ischemia, which increases the chances of improvement by 392%, (OR 4.92, 95% CI, 2.13-11.36, p = 0.0002). In 9 (75%) patients the improvement in ventricular contractility occurred in the first 3 months after CABG, and in 3 (25%) patients, it occurred in the following 9 months. Conclusions: The three predictors of left ventricular contractility improvement were the absence of pathological Q waves on an electrocardiogram, the presence of myocardial viability and the absence of signs of ischemia on cardiac MRI. The improvement in left ventricular contractility occurred predominantly in the first three months after CABG, but a progressive recovery was observed until the end of the 12-month follow-up period.