In the heart, the existence of an electrical memory was firstly reported by Rosenbaum et al. (1982), but Rios et al. (1975) and Garcia Moreira (1977) were those that firstly described the existence of contractile memories in the amphibian myocardium. These authors developed a mathematical model for representing such phenomenon. In the present study, we aimed to characterize two kinds of contractile memories occurring in the mammalian myocardium. One of them, depresses the tissue (the depressant memory, DM) and the other one acts by stimulating it (the excitatory memory, EM). The pivotal rationale guiding this work was: when the heart is challenged by changing the environment sources like nutrients, chemicals, temperature, etc., its behavior changes in order to optimize the energy expenditure associated with its contractility. This adaptation process allows to be reached a new state of dynamic equilibrium. In order to express such behavior, the tissue creates contractile memories for adjusting the amplitude of myocardial forces. This is provided by balancing the load of DM and EM available at each myocardial beat. The expression and accumulation of these memories were studied in the guinea pig atria submitted to the experimental protocols described previously by Seed & Walker (1988), Shimizu (2000), and Conde-Garcia (not published). The expression and accumulation of myocardial memories were described by employing two static descriptors, LODMmax and LOEMmax. They stand for the maximum load of depressant memory and the maximum load of excitatory memory, respectively. Furthermore, another pair of dynamic descriptors was also used to measure the maximum rate of erasing of the depressant memory (MREDM) and the other one to measure the maximum rate of erasing of the excitatory memory (MREEM). The static descriptors represent the transference of load of both memories but the dynamic descriptors were related to the rate of erasing of such memories. Our results brought us onto the following conclusions: 1. contractile memories are a phenomenon apart from the electrical memory because rising the external potassium from 2.7 to 7.0 mM did not modify (n n = 4) LODMmax that changed from 82,09 ± 1,58 to 81,56 ± 2,01% (p > 0,05), LOEMmax from 83,36 ± 0,56 to 90,12 ± 17,92% (p > 0,05), MREDM changed from -1,36 ± 0,67 to -1,13 ± 0,42gf/s (p > 0,05), and MREED from -2,09 ± 1,65 to -1,56 ± 1,41gf/s (p > 0,05). 2. However, the expression and accumulation of DM and EM are affected by the intracellular calcium transient. The increase of extracellular calcium from 1,37 to 5,47mM (n = 3) reduced LODMmax: from 87,56 ± 2,33 to 63,83 ± 3,78% (p < 0,05); LOEMmax from 84,36 ± 0,54 to 13,91 ± 0,11% (p < 0,05); MREDM from -2,58 ± 0,71 to -1,20 ± 0,37gf/s (p < 0,05) and MREEM from -0,90 ± 0,13 to -0,34 ± 0,05 gf/s (p < 0,05). Adding 5mM cafeine to the bath solution also reduced LODMmax from 79,88 ± 3,48 to 56,68 ± 6,62% (p < 0,05); LOEMmax from 77,14 ± 1,02 to 28,54 ± 2,11% (p < 0,05); MREDM from -1,78 ± 0,50 to -0,60 ± 0,10 gf/s (p < 0,05), and MREED from -1,74 ± 0,64 to -0,33 ± 0,14 gf/s (p < 0,05); 3. In the experimental condition employed in this work, a given beat receives both depressant and excitatory information built by the last ten beats. / A capacidade de o miocárdio memorizar foi estudada inicialmente por Rosenbaum (1982), que, entre outros, relataram uma memória elétrica no coração. Todavia, Rios e cols. (1975) e Moreira (1977) foram os primeiros a descrever a existência de memória contrátil no miocárdio de anfíbio. Eles propuseram um modelo matemático para representar esse fenômeno. A nossa proposta, contudo, visou caracterizar dois tipos de memórias contráteis. Uma delas inibe o inotropismo (memória depressora, MD) e a outra, o estimula (memória excitadora, ME). A hipótese central deste trabalho propõe que, quando o coração é desafiado por um novo ambiente (nutrientes, químicos, pH etc.), ele redefine sua atividade contrátil para que possa alcançar um novo estado de equilíbrio. Para expressar tal comportamento, o miocárdio cria memórias, visando ajustar a amplitude das forças geradas. Isto se dá por meio do balanço entre a carga de MD e de ME de cada batimento. Neste trabalho, a expressão e a acumulação destas memórias foram estudadas em átrio de cobaia, utilizando-se dois descritores para cada uma delas um estático, o IKMDmax e IKMEmax, que representam o incremento máximo de carga de MD e ME, respectivamente, e outro dinâmico VmedAMD e VmedAME - que está associado à velocidade de apagamento de cada memórias. As preparações foram ensaiadas com diferentes protocolos experimentais como os descritos por Seed & Walker (1988), Shimizu, et al. (2000) e Conde-Garcia (não publicado). Os resultados mostraram que a memória contrátil difere do fenômeno relativo à memória elétrica do miocárdio, porque, elevando-se o potássio externo de 2,7 para 7,0 mM, não houve variação significativa dos descritores, pois, para n = 3, o IKMDmax passou de 82,09 ± 1,58 para 81,56 ± 2,01% (p > 0,05), o IKMEmax passou de 83,36 ± 0,56 para 90,12 ± 17,92% (p > 0,05), a VmedAMD variou de -1,36 ± 0,67 para -1,13 ± 0,42gf/s (p > 0,05) e a VmedME foi alterada de -2,09 ± 1,65 para -1,56 ± 1,41gf/s (p > 0,05). A expressão e a acumulação das memórias são fenômenos que dependem do transiente intracelular de cálcio nas células miocárdicas. A elevação do cálcio extracelular de 1,37 para 5,47mM, para n = 3, alterou o IKMDmax: de 87,56 ± 2,33 para 63,83 ± 3,78% (p < 0,05); IKMEmax: 84,36 ± 0,54 para 13,91 ± 0,11% (p < 0,05); VmedAMD: -2,58 ± 0,71 para -1,20 ± 0,37gf/s (p < 0,05) e VmedME: -0,90 ± 0,13 para -0,34 ± 0,05 gf/s (p < 0,05). A adição de 5mM de cafeína à solução controle do banho fez o IKMDmax variar de 79,88 ± 3,48 para 56,68 ± 6,62% (p < 0,05); o IKMEmax de 77,14 ± 1,02 para 28,54 ± 2,11% (p < 0,05); a VmedAMD de -1,78 ± 0,50 para -0,60 ± 0,10 gf/s (p < 0,05) e a VmedME -1,74 ± 0,64 para -0,33 ± 0,14 gf/s (p < 0,05). Nas condições experimentais deste estudo, uma dada contração recebe informações depressoras e excitadoras que foram geradas pelos últimos dez batimentos.

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No. of bitstreams: 2 Tese - Allancer Divino de Carvalho Nunes - 2018.pdf: 10933019 bytes, checksum: ec8f5a33649eddf1e5ff660120efcca9 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-04-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Despite Angiotensin-(1-7) [Ang-(1-7)] and Angiotensin II (Ang II) be considered important regulators of the cardiovascular system, its direct effects on cardiac contractility remain unclear and even controversial. Several studies, using different preparations, have showed that Ang-(1-7) or Ang II produce positive, negative or no inotropic effects. Thus, the aim of this study was to increase the knowledge about the effect of the low concentration of Ang-(1-7) and Ang II on cardiac contractility, coronary vascular function and the possible receptors and mechanisms of action involved in these effects. The in vivo effects of Ang-(1-7) and Ang II on cardiac contractility were evaluated in anesthetized rats. The Ang-(1-7) 4 nmol/L and Ang II 40 nmol/L caused negative inotropism in anesthetized rats. None of the peptides were able to change heart rate or arterial blood pressure in anesthetized rats. The direct effects of the Ang-(1-7) and Ang II on cardiac contractility were evaluated in isolated perfused rat hearts. After a basal period (30-40 minutes), the hearts were perfused for an additional 15 min with Ang-(1-7) and Ang II (20 pmol/L) in presence or absence of Mas receptor antagonist A-779 (2 nmol/L), AT2 receptor antagonist PD1233190 (2 nmol/L), AT1 receptor antagonist Losartan (1μmol/L), MrgD receptor antagonist D-PRO (2 nmol/L), ACE2 inhibitor DX600 (2nmol/L), Nitric Oxide synthase (NOS) inhibitor L-Name (10 nmol/L), Guanylyl cyclase (GC) inhibitor ODQ (200 nmol/L) and Adenylyl cyclase (AC) inhibitor MDL 12,330A (1μmol/L). Low concentrations of Ang-(1-7) and Ang II reduced the left ventricular end-systolic pressure (LVESP). The A-779 did not blocked the effect of Ang-(1-7) or Ang II. PD123319 and Losartan inhibited the Ang-(1-7) but not Ang II-induced negative inotropic effects. On the other hand, D-PRO was able to block the negative inotropic effect of the Ang II and Ang-(1-7). Furthermore, L-Name, ODQ and MDL 12,330A inhibited the Ang-(1-7) but not Ang II-induced negative inotropic effects. Similarly, low concentrations of Ang- (1-7) and Ang II-induced coronary vasodilatation. The A-779, D-PRO, L-Name, MDL 12,330A blocked the effect of Ang-(1-7) or Ang II. The DX600 blocked the vasodilatation induced by Ang II. PD123319, Losartan and ODQ inhibited the Ang-(1-7) but not Ang II-induced coronary vasodilatation. In addiction, the pharmacological blocked and gene silencing of AT1 receptor in endothelial human cells stimulated with Ang-(1-7) decreased AKT phosphorilation induced by Ang-(1-7). These data demonstrate that Ang-(1-7) and Ang II, at picomolar concentrations, induce significant and similar negative inotropic and coronary vasodilatation effects involving complex interaction mechanisms between many different receptors, altering intracellular signaling and their constitutive activity. / Embora a Angiotensina-(1-7) e Angiotensina II sejam considerados importantes peptídeos para regulação do sistema cardiovascular, seus efeitos sobre a contratilidade cardíaca ainda não estão totalmente elucidados. Diversos estudos, utilizando diferentes preparações, têm demonstrado que a Ang II e a Ang-(1-7) promovem efeito inotrópico positivo, negativo ou nenhum efeito inotrópico. Diante disso, o objetivo deste estudo foi ampliar os conhecimentos sobre os efeitos da Ang II e Ang-(1-7) no controle da contratilidade ventricular e função vascular coronariana. Além disso, avaliaremos o envolvimento dos receptores envolvidos nestes efeitos e os possíveis mecanismos de ação. Os efeitos in vivo da Ang-(1-7) e Ang II na contratilidade cardíaca foram avaliados em ratos anestesiados com uretana através da canulação intraventricular esquerda. A infusão de Ang-(1-7) 4 nmol/L e Ang II 40 nmol/L promoveram inotropismo negativo em corações de ratos anestesiados. Nenhum dos peptídeos foram capazes de alterar a pressão arterial e frequência cardíaca em ratos anestesiados. Os efeitos diretos da Ang- (1-7) e Ang II na contratilidade cardíaca foram avaliados em corações isolados de ratos. Após o período basal (30-40 minutos), os corações foram perfundidos durante 15 minutos com Ang-(1-7) ou Ang II na concentração de 20 pmol/L na presença ou ausência de antagonista do receptor Mas A-779 (2 nmol/L), antagonista do receptor AT2 PD123319 (2 nmol/L), antagonista do receptor AT1 Losartan (1μmol/L), antagonista do receptor MrgD D-PRO (2 nmol/L),inibidor da enzima ECA2 DX600 (2nmol/L), inibidor de Óxido nítrico sintase (NOS) L-Name (10 nmol/L), inibidor de Guanilato Ciclase (GC) ODQ (200 nmol/L) e inibidor de Adenilato Ciclase (AC) MDL 12,330A (1μmol/L). Concentrações picomolares de Ang-(1-7) e Ang II reduziram a pressão intraventricular sistólica (PIS). O A-779 não bloqueou os efeitos da Ang-(1-7) ou Ang II. PD123319 e Losartan inibiram somente o efeito inotrópico da Ang-(1-7). Por outro lado, D-PRO foi capaz de bloquear o efeito inotrópico de ambos os peptídeos angiotensinérgicos. Além disso, L-Name, ODQ e MDL 12,330A bloquearam apenas o efeito inotrópico da Ang-(1-7). Semelhantemente, baixas concentrações de Ang-(1-7) e Ang II induziram vasodilatação coronariana. O A- 779, D-PRO, L-Name, MDL 12,330A bloquearam a vasodilatação induzida por Ang-(1-7) e Ang II. O DX600 bloqueou a vasodilatação coronariana induzida por Ang II. PD 123319, Losartan e ODQ inibiram apenas a vasodilatação coronariana induzida por Ang-(1-7). Além disso, o bloqueio farmacológico e o silenciamento gênico do receptor AT1 em células endoteliais humanas estimuladas com Ang-(1-7) reduziram a fosforilação de AKT promovida por este peptídeo. Esses resultados demonstram que Ang-(1-7) e Ang II, em concentrações picomolares induzem significante e similar efeito inotrópico negativo e vasodilatação coronariana, envolvendo complexos mecanismos de interação entre os receptores.

Orientador: José Ricardo de Arruda Miranda / Resumo: Inflammatory bowel disease (IBD) is an idiopathic gastrintestinal tract disease that affects a large part of the world population and has its symptoms related to changes in colon motility. However, the evolution of these changes is not completely understood, and may be related to symptoms that appear in stages when the disease is apparently controlled. The objective of this work was to perform a long-term evaluation of the mechanical and electrical aspects of colonic contractility during the model of inflammation induced by trinitrobenzene sulfonic acid (TNBS) in rats. This work applied an efficient and low invasive methodology associating mechanical, electrical, chemical and histological information. The contractility and inflammatory parameters were acquired in the same animal at six different times: before induction of TNBS (control) and at 2, 5, 8, 11 and 14 days thereafter. The mechanical activities were acquired by Alternating Current Biosusceptometry (ACB) and subdivided in Rhythmic Propagation Ripples (RPR) and Rhythmic Propulsive Motor Complex (RPMC). We recorded the electrical activity by electromyography (EMG) and evaluated the inflammation processes determining the myeloperoxidase activity (MPO) in the feces. Additionally, we compared the thickness of colon layers throughout the inflammation by histopathological analyzes. Our results showed transient changes in MPO activity levels and frequency of RPMC contraction, while RPR and electrical activity underwent perma... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5716.pdf: 1902370 bytes, checksum: 9a5b25a55be97bb37553eeb1f8130b09 (MD5) Previous issue date: 2014-01-28 / Financiadora de Estudos e Projetos / Phenomena as feeding and thermoregulation can challenge both the cardiac output and heart rate (fH). Postprandial changes in many physiological patterns are typically recorded for ectotherms, although predominantly studied in snakes. Furthermore, thermoregulation is a critical process to ensure different survival and reproduction strategies from reptiles. Ventricular preparations in vitro were used to investigate the inotropic plasticity at 30 ºC and 25 ºC and during fasting (30 days fasting group) and after feeding (2 days digesting group). No significant differences were verified in the relative ventricular mass (RVM) after feeding. The peak tension (Fc) was significantly higher and rates (dFc/dt) of contraction (TC) and relaxation (TR) were faster at 25° C than at 30° C for both experimental groups. However, feeding caused significant increase in peak tension (PT) at both temperatures (396.7 % at 30 ºC and 416.7 % at 25 ºC). A significant post-rest potentiation was recorded for digesting group at 25 ºC (121.0 ± 6.4 %), which was inhibited by ryanodine (86.0 ± 2.9 %). At 30 ºC, myocytes from fasting group were able to support higher frequencies (up to 1.6 Hz) than at 25 ºC (up to 1.0 Hz), even with the sarcoplasmic reticulum (SR) blocked by 10 &#956;M ryanodine (RYA). Data from digestion group showed greater values of the Fc and reached higher frequencies than fasting group, at both temperatures. However, pre-treatment with RYA decreased PT in frequencies between 1.4 and 1.8 Hz for digesting group at 30 ºC. Sarcolemma mechanisms were more representative in the fasting group at 25 ºC, but the SR must contribute to increased speed of contractility under those conditions. During SDA, the SR seem representative at 25 ºC, however the positive inotropic effect caused by SDA enlarged sarcolemma mechanisms representativeness. The SR significance at 30 °C seems critical during high frequencies. At this temperature, the SDA increases the contractility efficiency, even with the RS blocked, despite the relaxation and Fc development at high frequencies been present impaired. Our results indicate that Caiman latirostris myocytes show large inotropic plasticity at different temperatures, frequencies and metabolic states. / A digestão e a termorregulação são processos que podem desafiar tanto o débito quanto a frequência cardíaca (fH). Alterações pós-prandiais em diferentes padrões fisiológicos são comumente identificadas para ectotérmicos, embora sejam predominantemente estudados em serpentes. Além disso, a termorregulação é um processo crítico para garantir diferentes estratégias de sobrevivência e reprodução nos répteis. Preparações ventriculares in vitro foram utilizadas para investigar a plasticidade inotrópica dos miócitos ventriculares do Caiman latirostris a 25 e 30 °C, durante o período pós- absortivo (30 dias - após a alimentação) e após a alimentação (2 dias - grupo digestão). A massa ventricular relativa (MVR) após 2 dias da alimentação não apresentou diferenças significativas em relação ao grupo pós-absortivo. A força de contração (Fc) foi significativamente maior e as taxas (dFc/dt) de contração (TC) e relaxamento (TR) foram mais rápidas a 25 °C do que a 30 °C, para ambos os grupos experimentais. No entanto, a alimentação causou aumento significativo na força de contração (Fc) em ambas as temperaturas (316.7% a 30 °C e a 296.7% 25 °C). Uma significativa potenciação pós-pausa foi identificada no grupo digestão a 25 °C (121.0 ± 6.4 %), que foi inibida pela rianodina (86.0 ± 2.9 %). No grupo pós-absortivo a 30 °C, os miócitos foram capazes de suportar frequências de estimulação superiores (até 1.6 Hz) às suportadas a 25 °C (até 1.0 Hz), mesmo com a função do retículo sarcoplasmático (RS) bloqueada pela adição de 10 &#956;M de rianodina (RYA). As preparações ventriculares do grupo digestão apresentaram valores maiores de Fc e alcançaram frequências superiores do que o grupo pós-absortivo, em ambas as temperaturas. Contudo, o pré-tratamento com RYA reduziu a Fc em frequências entre 1,4 e 1,8Hz no grupo digestão a 30 °C. Os mecanismos sarcolemais são mais representativos no grupo pós-absortivo a 25 °C, porém o RS pode contribuir com o aumento da velocidade da contratilidade nessas condições. Durante a SDA, o RS parece representativo nessa condição de temperatura, porém a SDA causou efeito inotrópico positivo e ampliou a representatividade dos mecanismos sarcolemais. A importância do RS a 30 °C parece crítica apenas em altas frequências de estimulação. Nessa temperatura, a SDA garante a eficiência da contratilidade mesmo com o RS bloqueado, apesar do prejuízo significativo no desenvolvimento da Fc e do relaxamento em altas frequências. Nossos resultados indicam que os miócitos ventriculares do Caiman latirostris apresentam ampla plasticidade inotrópica, capaz de assegurar o débito cardíaco em diferentes temperaturas, frequências e estados metabólicos.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Estudamos o efeito do citrato de sildenafil (ViagraÂ), vasodilatador largamente utilizado na terapÃutica da disfunÃÃo erÃtil, sobre o comportamento motor do trato gastrintestinal (TGI) de ratos Wistar. Para tanto, utilizamos 175 animais machos, pesando entre 200 a 350g, distribuÃdos nos quatro seguintes grupos de estudo: efeitos do citrato de sildenafil sobre o i) esvaziamento gÃstrico (EG) e os trÃnsitos gastrintestinal (GI) e ii) intestinal de lÃquido em ratos acordados; iii) a complacÃncia gÃstrica de ratos anestesiados e iv) a contratilidade de tiras isoladas do duodeno de ratos ex vivo. i) Avaliamos, em 64 ratos acordados sob jejum e livre acesso à Ãgua por 24h, o efeito da injeÃÃo (0,2mL; e.v.) de sildenafil (4mg/Kg) ou veÃculo (HCl 0,01N) sobre o EG e o trÃnsito GI de lÃquido, bem como sobre a pressÃo arterial (PA). Mediante gavagem, 1,5mL da refeiÃÃo-teste (vermelho de fenol - 0,5mg/mL em glicose a 5%) foi injetada no estÃmago. Depois de 10, 20 ou 30min, sacrificamos os animais e, apÃs laparotomia, obstruÃmos o piloro, o cÃrdia e o Ãleo terminal. Removemos e dividimos o TGI em: estÃmago e segmentos consecutivos do intestino delgado (40% iniciais; 30% mediais e 30% terminais). ApÃs o processamento destas porÃÃes viscerais, determinamos as absorbÃncias das amostras a 560nm. A retenÃÃo fracional de vermelho fenol em cada segmento permitiu o cÃlculo do EG e trÃnsito GI. Em um grupo separado de animais, a PA foi monitorada continuamente por meio de um sistema digital de aquisiÃÃo de dados durante 20min antes e 30min apÃs o tratamento com sildenafil ou diluente. Comparado ao grupo controle, houve aumento significativo da retenÃÃo gÃstrica (44,2Â2,0 vs 53,2Â2,1; 25,4Â1,3 vs 37,3Â1,6; 20,9Â2,5 vs 32,5Â2,9%) nos animais tratados com sildenafil e sacrificados aos 10, 20, ou 30min, respectivamente, bem como retarde significativo no trÃnsito GI. Embora o sildenafil tenha provocado hipotensÃo, a PA retoma nÃveis basais logo apÃs 10min. O prÃ-tratamento com omeprazol (bloqueador da secreÃÃo Ãcida estomacal) nÃo modificou o efeito do sildenafil sobre os valores de retenÃÃo gÃstrica e intestinal nem nos nÃveis de PA. ii) Noutros animais (n=44), sob jejum de 24h e dotados previamente (3d) de uma cÃnula crÃnica no bulbo duodenal, estudamos o efeito do sildenafil sobre a progressÃo ao longo do intestino delgado de uma refeiÃÃo teste (10MBq de TecnÃcio ligado a fitato e diluÃdo em 1mL de salina 0,9%). Decorridos 20, 30 ou 40min da injeÃÃo (0,2mL e.v.) de sildenafil (4mg/Kg) ou diluente (HCL 0,01N), sacrificamos os animais e, apÃs laparotomia e remoÃÃo do TGI, dividimo-o em: estÃmago, cinco segmentos congruentes e consecutivos de intestino delgado e o intestino grosso. A contagem da radiatividade foi determinada num colimador de gama-cÃmara. O sildenafil promoveu retarde (p<0,05) do TI, indicado pelos retardes dos centros geomÃtricos da refeiÃÃo de 2,8&#61617; 0,2 vs 3,3&#61617; 0,1; 3,0&#61617; 0,2 vs 3,7&#61617; 0,1 e 3,4&#61617; 0,1 vs 4,2&#61617; 0,2 em relaÃÃo ao grupo controle, aos 20, 30 ou 40min. iii) Os estudos de complacÃncia gÃstrica foram conduzidos em 39 ratos anestesiados, sob jejum de 24h. As variaÃÃes do volume gÃstrico (VG), foram medidas por pletismografia, enquanto a PA foi monitorada continuamente por um sistema digital de aquisiÃÃo de dados. Em relaÃÃo aos valores basais (2,91Â0,19mL) o sildenafil (3mg/Kg â e.v.) aumentou (p<0,05) o VG apÃs 10, 20 e 30min (3,08Â0,18; 3,10Â0,17 e 3,09Â0,17mL). A PA basal (105,8Â2,28mmHg) caiu significativamente com o sildenafil (59,8Â3,2; 64,8Â3,7 e 59,3Â4,6mmHg) enquanto o diluente (HCl 0,01N) nÃo modificou seja o VG ou a PA. O prÃ-tratamento mediante esplancnotomia ou injeÃÃo e.v. com azul de metileno (3mg/Kg-bloqueador da guanilato ciclase), L-NNA (3mg/Kg-bloqueador da NO sintetase) ou propranolol (2mg/Kg-Ã-bloqueador) preveniram o aumento do VG pelo sildenafil; jà o pÃs-tratamento com nitroprussiato de sÃdio (1mg/Kg - e.v.) o ampliou significativamente. iv) Avaliamos ainda o efeito do sildenafil sobre a contratilidade de tiras isoladas do duodeno de ratos ex vivo (n=28), sacrificados por deslocamento cervical. Tiras dissecadas do duodeno foram suspensas longitudinalmente em cuba de vidro (10mL), plena de soluÃÃo de Tyrode (37oC e pH 7,4), e submetidas a uma tensÃo inicial de 1g. ApÃs 1h de estabilizaÃÃo, a contratilidade espontÃnea ou induzida das tiras foi registrada continuamente por um sistema digital de aquisiÃÃo de dados. O sildenafil em doses crescentes e cumulativas (0,1 a 300Âmol/L) relaxou (EC50 de 9,6Âmol/L) o duodeno, mais atà que o zaprinaste ou a papaverina (bloqueadores de FDEs) (EC50 91,6 e 78,5Âmol/L, nesta ordem). Observamos ademais que o sildenafil inibiu as contraÃÃes induzidas por acetilcolina ou carbacol (IC50 26,7 e 16,2Âmol/L, respectivamente). Jà o prÃ-tratamento com azul de metileno, ODQ (bloqueador da guanilato ciclase) ou L-NAME (bloquedor da NO sintetase), mas nÃo o D-NAME (isÃmero inativo da NO sintetase) preveniram o efeito do sildenafil. O efeito mio-relaxante do sildenafil foi ampliado pela L-arginina (substrato do NO sintetase) ou nitroprussiato de sÃdio (doador de NO). O prÃ-tratamento com forskolina (estimulador da adenilato ciclase) tambÃm aumentou o efeito mio-relaxante do sildenafil. Em resumo, observamos que o sildenafil diminui a motilidade gastrintestinal, retardando o EG, os trÃnsitos GI e intestinal de lÃquido em ratos acordados; aumenta a complacÃncia gÃstrica em ratos anestesiados alÃm de apresentar efeitos antiespasmÃdico e mio-relaxante sobre tiras isoladas de duodeno de ratos ex vivo; por estimulaÃÃo do sistema nervoso simpÃtico e tendo como provÃvel mecanismo de aÃÃo ao nÃvel do miÃcito gastrintestinal a via do NO/GMP cÃclico. / We evaluated the effect of sildenafil citrate (ViagraÂ) a vasodilator largely used for the treatment of male erectile dysfunction, on the gastrointestinal motility in rats. Experiments were performed on 175 male, Wistar rats, weighing 200-350g. Four groups of study were done: the sildenafil effects on the: i) Gastric emptying (GE) and gastrointestinal (GI) transit and ii) Intestinal transit (IT) of liquid in awake rats; iii) Gastric compliance in anesthetized rats and iv) Contractility of rat duodenal isolated strips. i) In 64 rats fasted for 24h with previous vascular access (right jugular vein and left carotid artery), we studied the effect of an i.v. injection (0.2mL) of sildenafil (4mg/Kg) or vehicle (0.01N HCl) on GE and GI transit of a liquid meal, as well as on arterial pressure (AP) in a separated group of rats. Animals were gavage-fed with 1.5mL of a test meal (0.5mg/mL of phenol red in 5% glucose). After 10, 20 or 30min, animals were sacrificed and submitted to a laparotomy to obstruct the pylorus, cardia and terminal ileus. The gut was removed and then divided into: stomach and consecutive three small intestine segments (40% proximal; 30% medial and 30% terminal). After processing these segments, the dye retention was determined at 560nm. The percentage of dye retention in each segment permitted to evaluate GE and GI transit. Arterial pressure was continuously monitored by a digital acquisition system during 20min before and 30min after sildenafil injection. We observed a significant increase of gastric retention in sildenafil treated rats at 10, 20, or 30min after the test meal (44,2Â2,0 vs 53,2Â2,1; 25,4Â1,3 vs 37,3Â1,6; 20,9Â2,5 vs 32,5Â2,9%, respectively), as well as a significant GI transit delay. Despite of sildenafil inducing hypotension, AP returned to basal levels 10min afterwards. Acid gastic secretion blocking pre-treatment with omeprazol did not modify the sildenafil effect on gastric retention, GI transit or AP. ii) In another group we evaluated the sildenafil (4mg/Kg) or diluente (0.01N HCl, 0.2mL) effects on the IT in awake rats, fasted for 24h. Animals were studied 3d after the insertion of a silastic cannula (0.6cm ID) into the duodenal bulb. We evaluated the progression of a radioactive liquid test meal fed (10MBq of 99mTc â 1mL of saline 0,9%) administered through the inserted cannula into the small intestine. After 20, 30 or 40min, animals were sacrificed by anesthetic overdose. After laparotomy, we removed and divided the gut in: stomach, five congruent and consecutive segments of the small intestine and the large intestine. Radioactivity counting was obtained in a gamma-chamber collimator. Sildenafil promoted an IT delay (p<0.05), indicated by shifting the center of mass to the proximal portions of the TGI (2.8Â0.2 vs 3.3Â0.1; 3.0Â0.2 vs 3.7Â0.1 and 3.4Â0.1 vs 4.2Â0.2) in relation to control group. iii) Gastric compliance study was performed on 39 anesthetized rats after 24h of fasting. Gastric volume (GV) variations were measured by plethysmography while AP was continuously monitored. We have also observed that GV increased (p<0.05) after sildenafil treatment (3mg/Kg - e.v) (3.08Â0.18; 3.10Â0.17 and 3.09Â0.17mL vs 2.91Â0.19mL) at 10, 20 and 30min after drug administation, respectively. Basal AP (105.8Â2.28mmHg) dropped by the sildenafil injection (59.8Â3.2; 64.8Â3.7 and 59.3Â4.6mmHg-p<0.05) while vehicule (0.01N HCl) did not change either GV or AP. After splanchnotomy or pre-treatments (e.v.) with methylene blue (3mg/Kg-guanilate cyclase blocker), L-NNA (3mg/Kg - NO synthase blocker) or propranolol (2mg/Kg - Ã-blocker) prevented GV increase due to sildenafil; while post-treatment with sodium nitroprusside (1mg/Kg - NO donor) raised it. iv) The in vitro contractility studies were performed on isolated duodenal strips obtained from rats (n=28) killed by cervical dislocation. Duodenal strips were suspended longitudinally in a glass chamber (10mL), filled with Tyrode solution (37oC and pH 7.4). After 1h of stabilization under 1g of initial tension, the spontaneous or induced contractility were continuously recorded by a digital acquisition system. Increasing and cummulative doses of sildenafil (0.1 to 300Âmol/L) relaxed (9.6Âmol/L of EC50) the duodenal strips. This effect was more intense than those displayed by zaprinast or papaverine (PDEs blockers) (91.6 and 78.5Âmol/L of EC50, in this order). Sildenafil showed significant antispasmodic and myorelaxant effects on the duodenal contractions induced by acetylcholine or carbamylcholine (IC50 26.7 and 16.2Âmol/L, respectively). Pre-treatment with methylene blue, ODQ (guanilato cyclase blocker) or L-NAME (NO synthase blocker) also prevented these sildenafil effects, but D-NAME (an inactive substrate for NO synthase) did not. Myorelaxant sildenafil effect was reverted by L-arginine (substrate for NO synthase) and contrarily it was largely increased by sodium nitroprusside. Forskolin adenylate cyclase activation pre-treatment also increased the myorelaxant effect of sildenafil. In summary, we have observed that sildenafil slowed down the gastrointestinal motility, delaying GE, GI and intestinal transits of a liquid meal in awake rats; Gastric compliance was also increased in anesthetized rats treated with sildenafil. Sildenafil also exhibited both antispasmodic and myorelaxant effects on isolated strips of duodenum of ex vivo rats. Besides central or peripheral sympathetic nervous system activation, sildenafil possibly acts at the gastrointestinal myocite level by activating the NO/GMPc system.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Quercetin is a flavonoid widely distributed in plants, and it is shown to have several biological activities. This study aims to describe the effects of quercetin on the contracting and electrophysiological properties of the cardiac muscle as well as the homeostasis of intracellular calcium. This study evaluated the inotropic effect of quercetin in guinea pigs’ left atria, its effects on the adrenergic receptors, and on the electrocardiographic parameters. In mice ventricular cardiomyocytes the L-type Ca2+ current (ICa,L), the intracellular Ca2+ global transient and the calcium sparks were evaluated. The results revealed a positive inotropic effect from quercetin (EC50 3.64 x 10-6 M, n = 4) that was significantly reduced by 1 M propranolol. Furthermore, quercetin caused diastolic relaxation (~7%). In ventricular cardiomyocytes, 30 μM quercetin increased the density of ICa,L at 0 mV of −0.95 ± 0.01 A/F from −1.21 ± 0.08 A/F (n = 5, p < 0.05) and membrane potential at which 50% of the channels are activated (V0.5) diminished to -13.06 ± 1.52 mV from -19.26 ± 1.72 mV (n = 5, p < 0.001) not altering the slope factor. Furthermore, cardiomyocytes exposure at 30 μM quercetin presented [Ca2+]i transient of 4.61± 0.22 (n = 91 cells, p < 0.001) that was 28% higher compared with control situation (3.60 ± 0.14, n = 40 cells). Quercetin also accelerated the [Ca2+]i transient decay kinetics at 90% (t90) from 875.8 ± 13.44 ms to 740.0 ± 26.74 ms (p < 0.001) and at 50% (t50) from 253.3 ± 7.75 ms to 181.4 ± 12.67 ms (p < 0.001). In cardiomyocytes not electrically stimulated, quercetin did not increase the frequency of calcium sparks. In isolated guinea pig heart, quercetin increased the heart rate from 133.1 ± 5.49 bpm to 146.2 bpm ± 5.28 (n = 5, p <0.0001); decreased the PR interval from 107.3 ± 4.69 ms to 100.3 ± 1.79 ms (n = 5, p < 0.05) and decreased the QTc from 10.49 ± 0.048 ms to 10.23 ± 0.06 ms. The duration of the QRS complex was not significantly changed, and there was also no evidence of the appearance of cardiac arrhythmias. Thus, we showed that quercetin activates β-adrenergic receptors, leading to increased L-type calcium current and intracellular calcium transient, not inducing the increase of calcium sparks or arrhythmogenic effects. / A quercetina é um flavonoide, amplamente distribuído nas plantas e apresenta várias atividades biológicas. Esse trabalho tem como objetivo descrever os efeitos da quercetina sobre as propriedades contráteis e eletrofisiológicas do músculo cardíaco, assim como a homeostase do cálcio intracelular. Nesse estudo, foi avaliado o efeito inotrópico da quercetina em átrio esquerdo de cobaia, sua ação nos receptores adrenérgicos e sobre os parâmetros eletrocardiográficos. Em cardiomiócito ventricular de camundongo, foram estudadas as correntes de Ca+2 tipo-L (ICa,L), o transiente intracelular global de cálcio e as sparks de cálcio. Os resultados revelaram que a quercetina promoveu efeito inotrópico positivo (EC50 3,64 x 10-6 M, n = 4) que foi significativamente reduzido pelo propranolol a 1 M. Além disso, a quercetina induziu relaxamento diastólico (~7%). Em cardiomiócito ventricular, 30 μM de quercetina promoveu aumento da densidade da ICa,L em 0 mV de -0,95 ± 0,01 A/F para -1,21 ± 0,08 A/F (n = 5, p < 0,05) e o potencial de membrana, onde 50% dos canais estão ativados (V0,5) diminuiu de -13,06 ± 1,52 mV para -19,26 ± 1,72 mV (n = 5, p < 0,001) sem alterar a inclinação da curva. Além disso, os cardiomiócitos expostos a 30 μM de quercetina apresentaram um transiente intracelular de cálcio de 4,61 ± 0,22 (n = 91 células, p < 0,001) que foi 28% maior comparado com cardiomiócito na situação controle (3,60 ± 0,14, n = 40 células). A quercetina também acelerou a cinética do decaimento do transiente da Ca+2, em 90% (t90) foi reduzido de 875,8 ± 13,44 ms para 740,0 ± 26,74 ms (p < 0,001) e em 50% (t50) de 253,3 ± 7,7 ms para 181,4 ± 12,67 ms (p < 0,001). Em cardiomiócito não estimulados eletricamente, a quercetina não aumentou a frequência de sparks de cálcio. Em coração isolado de cobaia, a quercetina aumentou a frequência cardíaca de 133,1 ± 5,49 bpm para 146,2 ± 5,28 bpm (n = 5, p < 0,0001); diminuiu o intervalo PR de 107,3 ± 4,69 ms para 100,3 ± 1,79 ms (n = 5, p < 0,05); diminuiu o QTc de 10,49 ± 0,048 ms para 10,23 ± 0,06 ms. A duração do complexo QRS não apresentou alteração significativa, assim como não foi evidenciado o aparecimento de arritmias cardíacas. Assim, evidenciamos que a quercetina ativa receptores β-adrenérgicos, levando ao aumento da corrente de cálcio tipo-L e do transiente intracelular de cálcio, sem induzir o aumento de sparks de cálcio ou efeitos arritmogênicos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The geraniol (C10H18O) is an acyclic monoterpene alcohol, present in the essential oil of some medicinal plants, herbs and citrus fruits, especially species of the genus Cymbopogon. Were described biochemical and pharmacological properties such as anticonvulsant action, analgesic, antinflammatory, antioxidant, anticancer and antimicrobial activities. In this study we sought to characterize the effects produced by geraniol on contractility, electrical activity and its possible antiarrhythmic potential in mammalian heart. For this, we used guinea-pig (Cavia porcellus) and mice (Mus musculus) of C57Bl/6J strain. The contractile studies were performed in the left atria drawn 1GF and stimulated with pulses of suprathreshold current, maintained in Cuba for isolated organ submerged in modified Tyrode solution (8 mL) and aerated with carbogenic mixture (95% O2 and 5% CO2). The force of atrial contraction was recorded by an isometric transducer. Electrocardiographic recordings were performed on isolated heart under constant aortic perfusion flow (8 mL/min) in a Langendorff system. To study the effects of geraniol on current membrane, experiments were performed using the technique of patch-clamp in rat ventricular cardiomyocytes setup whole-cell. In the atrium, geraniol reduced the force of contraction (~ 98%, EC50 = 1510 ± 160 M) whereas nifedipine, used as positive control, showed a EC50 of 0.90 ± 0.66 M. Geraniol, at 3 mM, decreased the positive inotropism of both CaCl2 and BAY K8644. In ventricular cardiomyocytes, the ICa,L was reduced by 50.7% (n = 5, p < 0.0001) after perfusion with 300 M of geraniol. Furthermore, geraniol prolonged the action potential duration (APD) measured at 50% of repolarization (49.7%, n = 5, p < 0.05), without changing the resting potential. The increase in APD can be attributed to blockade of K+ channel transient outward (Ito) (59.7%, n = 4, p < 0.001), the K+ current non-inactivated (Iss) (39.2 %, n = 4, p < 0.05) and K+ current to inward rectifier (Ik1) (33.7%, n = 4, p < 0.0001). In isolated heart, geraniol increased PRi and QTi without affecting the QRS (n = 6) complex, and reduced both left ventricular pressure (83%) and heart rate (16.5%). Furthermore, geraniol delayed time for the start of ouabain-induced arrhythmias in 128%, preventing in 30% the increase of diastolic tension, however, without affect the positive inotropic effect induced by ouabain (n = 6). Geraniol exerts negative inotropic and chronotropic responses in the mammalian heart by decreasing the L-type Ca2+ current and prolongs the duration of ventricular action potential by reducing potassium currents voltage-dependent. Such effects may be responsible for the antiarrhythmic effect of geraniol front the arrhythmias induced by ouabain in vitro. / O geraniol (C10H18O) é um monoterpeno alcoólico acíclico, presente no óleo essencial de algumas plantas medicinais, frutas cítricas e ervas aromáticas, principalmente espécies do gênero Cymbopogon. São descritas propriedades bioquímicas e farmacológicas, tais como ação anticonvulsivante, analgésica, anti-inflamatória, antioxidante, anticancerígena e antimicrobiana. Neste trabalho buscou-se caracterizar os efeitos produzidos pelo geraniol sobre a contratilidade, atividade elétrica e seu possível potencial antiarrítmico em coração de mamífero. Para tanto, foram utilizados cobaia (Cavia porcellus) e camundongos (Mus musculus) da linhagem C57Bl/6J. Os estudos contráteis foram realizados em átrio esquerdo estirado a 1gf e estimulados com pulsos de corrente supralimiares, mantido em cuba para órgão isolado, submerso em solução de Tyrode modificada (8 mL) e aerado com mistura carbogênica (95 % O2 e 5 % CO2). A força de contração atrial foi captada por um transdutor isométrico. Os registros eletrocardiográficos foram realizados em coração isolado, sob perfusão aórtica de fluxo constante (8 mL/min), em sistema de Langendorff. Para estudar os efeitos do geraniol sobre as correntes de membrana, foram executados experimentos através da técnica de patch-clamp , na configuração whole-cell , em cardiomiócitos ventriculares de camundongo. No átrio, o geraniol reduziu a força de contração (~ 98%, EC50 = 1510 ± 160 M) enquanto que a nifedipina, usada como controle positivo, apresentou uma EC50 de 0,90 ± 0,66 M. O geraniol, na concentração de 3 mM, diminuiu o inotropismo positivo de ambos CaCl2 e BAY K8644. Em cardiomiócito ventricular, a ICa,L foi reduzida em 50,7% (n = 5, p < 0,0001), após a perfusão com 300 μM de geraniol. Além disso, o geraniol prolongou a duração do potencial de ação (DPA), medida a 50 % da repolarização (49,7%, n = 5, p < 0,05), sem alterar o potencial de repouso. O aumento da DPA pode ser atribuído ao bloqueio dos canais para K+ transient-outward (Ito) (59,7 %, n = 4, p < 0,001), canal de K+ não-inativado (Iss) (39,2 %, n = 4, p < 0,05) e do canal para K+ inward rectifier (IK1) (33,7% , n = 4, p < 0,0001). Em coração isolado (n = 6), o geraniol aumentou o PRi e QTi sem afetar a duração do complexo QRS, reduzindo a pressão ventricular esquerda (83%) e a frequência cardíaca (16,5%). Além disso, o geraniol retardou o tempo para o início das arritmias induzidas por ouabaína em 128%, evitando em 30% o aumento da tensão diastólica sem, contudo, afetar o efeito inotrópico positivo da ouabaína (n = 6). O geraniol exerce respostas inotrópicas e cronotrópicas negativas no coração de mamífero, por meio da diminuição das correntes para Ca2+ tipo-L e, prolonga a duração do potencial de ação ventricular por reduzir as correntes para K+ dependentes de voltagem. Tais efeitos podem ser responsáveis pelo efeito antiarrítmico do geraniol frente às arritmias induzidas por ouabaína in vitro .

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The farnesol (C15H26O) is a sesquiterpene alcohol found in herbs and essential oils. Research show some beneficial properties of farnesol as: antioxidant, anti-inflammatory and chemopreventive properties. However, the farnesol futher inhibition of activity of L-type calcium channels in smooth muscle. This study sought to analyze the involvement of calcium channels L-type in the cardiodepressant farnesol response in the rat heart. To this, contractile studies were conducted on left atria drawn to rest tension 5mN (0,5gf) and subjected to field stimulation with above-threshold current pulses of the 1 Hz, kept in isolated organ vessel, submerged in Krebs-Henseleit solution (8 mL) and aerated with carbogênica mixture (95% O2 and 5% CO2). The atrial contraction force was capture by an isometric transducer. Electrocardiographic recordings were performe on isolated heart, aortic perfusion under a constant flow (10 ml / min) Langendorff type system. The hearts were keep spontaneously beating, to determine the heart rate, and in heart stimulated were determined PR interval (PRI), QT (QTi) and complex QRS. Left ventricular pressure was determined in the heart stimulated electrically by means of a balloon inflated with water at a pressure of 15 cmHg. In rat left atrium, the farnesol response to the contraction strength showed a negative inotropic effect, reducing the contraction force at 41.63% at the maximum concentration used, with an EC50 of 2.84 ± 0.19 mM. To evaluate the effect of farnesol of the positive inotropic response of CaCl2 and (±)-Bay K8644 was observed that the farnesol shifted to the right CaCl2 concentration-response curve and decreased maximum efficiency (100% to 23%) and abolished curve of (±)-Bay K8644. TEA was use to evaluate the role of K+ channels in the negative inotropic response and the maximum effect by farnesol (41.63 to 63.02%) was increased. In isolated heart, there was an increase of PRI, QTi and QRS complex, and reduced left ventricular pressure (37, 38%) and heart rate (25.22%). Thus, farnesol exerts inotropic and negative chronotropic responses in the heart by reducing current to the L-type Ca2+. / O farnesol (C15H26O) é um álcool sesquiterpênico encontrado em óleos essenciais e ervas aromáticas. Pesquisas evidenciam algumas propriedades benéficas do farnesol como: propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias e quimiopreventivas. Entretanto, o farnesol promoveu inibição dos canais de cálcio tipo-L em músculo liso. Neste trabalho procurou-se analisar os efeitos do farnesol sobre os mecanismos contráteis e eletrofisiológicos sobre o coração de rato. Para esse fim, os estudos contráteis foram realizados em átrios esquerdo estirados a para uma tensão de repouso de 5mN (0,5gf) e submetidos a estimulação de campo com pulsos de corrente supralimiares de 1 Hz, mantido em cuba para órgão isolado, submerso em solução de Krebs-Henseleit (8 mL) e aerado com mistura carbogênica (95 % O2 e 5 % CO2). A força de contração atrial foi captada por um transdutor isométrico. Os registros eletrocardiográficos foram obtidos em coração isolado, sob perfusão aórtica de fluxo constante (10 mL/min), em sistema de Langendorff. Os corações foram mantidos com batimento espontâneo, para determinar a frequência cardíaca, e em corações estimulados foram determinados os intervalos PR (PRi), QT (QTi) e complexo QRS. A pressão ventricular esquerda foi determinada, em coração estimulado eletricamente, por meio de um balonete insuflado com água até uma pressão de 15 cmHg. Em átrio esquerdo de rato, a resposta do farnesol sobre a força de contração apresentou efeito inotrópico negativo, diminuindo a força de contração em 41,63% na concentração máxima usada, apresentando uma CE50 de 2,843 ± 0,19 mM. Ao avaliar o efeito do farnesol sobre a resposta inotrópica positiva do CaCl2 e (±)-BAY K8644 foi observado que o farnesol deslocou para direita a curva concentração-resposta do CaCl2 e diminuiu a eficácia máxima (100% para 23%) e aboliu a curva do (±)-BAY K8644. Para avaliar a participação dos canais para potássio na resposta inotrópica negativa foi utilizado TEA tendo aumento da eficácia máxima do farnesol de 41,63 para 63,02%. Em coração isolado, foi observado aumento do PRi, QTi e complexo QRS, e redução da pressão ventricular esquerda (37,38%) e frequência cardíaca (25,22%). Assim sendo, o farnesol exerce respostas inotrópicas e cronotrópicas negativas no coração, por redução das correntes para Ca2+ tipo-L.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / The monoterpenes &#945;- and &#946;-pinene are constituents commonly found in several essential oils obtained from plants in Brazilian northeast such as âmalva-santaâ and âeucaliptoâ, which are used in folk medicine to treat respiratory and gastrointestinal dysfunctions. Myorelaxant actions are due to the presence of these constituents in their essential oils. The present work aimed to further study the pharmacological effects of these compounds on smooth muscle gastrointestinal contractility as well as on liquid gastric emptying in rats. Wistar rats (200-250 g) were used, sacrificed by cervical dislocation. Strips were carefully obtained from gastric fundus, duodenum and ileum, and were maintained in Tyrodeâs solution. Isometric contractions were recorded through force transducers coupled to a computerized data acquisition system. Solutions containing &#945;- or &#946;-pinene were prepared with Tween 80 (final concentration &#8804; 0,2% v/v). Solely used, &#945;- or &#946;-pinene decreased duodenal basal tonus with IC50 value corresponding to 655.1 ÂM and 810.2 ÂM, respectively. Submaximal contractions induced by K+ (60 mM, K60) or acetylcholine (ACh, 3 ÂM) were inhibited, in a concentration-dependent manner (p < 0.001, ANOVA), with IC50 values of 790.0 [580.2-1007.4] e 760.0 [650.6-870.8] ÂM, respectively to &#945;-pinene and 770.1 [500.3-1180.5] e 620.7 [520.9-750.2] ÂM, respectively to &#946;-pinene. In tissues pre-treated with &#945;- (1 mM) or &#946;-pinene (1 mM) in medium without Ca2+ with EGTA (0.2 mM), ACh (3 ÂM)-induced phasic contractions were inhibited from 18.4  3.3% to 7.7  1.5% and 5.0  1.2% of K60, respectively. In tissues maintained under Ca2+-free conditions (in medium containing EGTA 0.2 mM) and in presence of K+ (60 mM) or ACh (3 ÂM), tonic contractions induced by Ca2+ addition were reduced from 50.2  3.3% and 53.9  5.2%, respectively to values corresponding to 10.6  2.6 % and 24.4  4.1 % to experiments with &#945;-pinene and 6.6  1.1 % and 10.9  3.5 % to experiments with &#946;-pinene, respectively. In tissues pre-treated with &#945;- (1 mM) or &#946;-pinene (1 mM), ACh (60 ÂM)-induced tonic contractions, in verapamil (3 ÂM)-containing medium, were inhibited from 29.0  4.1 % to 10.6  2.7 % and 12.5  2.2 % of the K60, respectively. The caffeine (20 mM)-induced contractile response in normal Tyrodeâs solution was potentiated from 47.8  3.2 % to 72.1  9.0 and 88.8  10.6 % of the control response in virtue of &#945;- (1 mM) or &#946;-pinene (1 mM) presence, respectively. In EGTA-containing Ca2+-free medium, the contractile response to caffeine was reduced to 9.5  3.5%. Under these conditions, and in presence of &#945;- (1 mM) or &#946;-pinene (1 mM), this response was not significantly altered, with values corresponding to 7.2  2.2 e 4.7  1.3 %, respectively. In verapamil- and EGTA-containing Ca2+-free medium, after depletion of the intracellular Ca2+ stores by CCh (100 ÂM), the contractions induced by Ca2+ addition were potentiated by the presence of &#945;- (1 mM) or &#946;-pinene (1 mM) from 30.7  2.1 % to 80.6  4.7 and 51.3  7.6 %, respectively (p < 0.05, Bonferroniâs test). In gastrointestinal dye fractional retention studies, &#945;- or &#946;-pinene increased the rat liquid gastric emptying. On the other hand, they did not alter the ACh-induced contractions on gastric fundus strips. Our study firstly shows that, both &#945;- and &#946;-pinene have prokinetic properties in rats. In isolated tissues, they did not affect cholinergic contractions on gastric fundus strips, but are myorelaxant compounds on rat duodenal preparations, probably by an interference with cellular mechanisms mediated by IP3 release. Moreover, &#945;- and &#946;-pinene activate capacitative Ca2+ entry to intracellular milieu after Ca2+ stores depletion / &#945;- e &#946;-pineno sÃo monoterpenos constituintes do Ãleo essencial de plantas encontradas no Nordeste do Brasil como a malva-santa e o eucalipto que, na medicina popular, sÃo usadas no tratamento de distÃrbios intestinais e respiratÃrios. As aÃÃes miorrelaxantes desses Ãleos essenciais sÃo atribuÃdas à presenÃa de &#945;- e de &#946;-pineno. Nosso objetivo foi estudar mais detalhadamente os efeitos desses constituintes sobre a contratilidade do mÃsculo liso gastrintestinal e sobre o esvaziamento gÃstrico de lÃquido em ratos. No presente estudo, foram usados ratos Wistar machos (200-250g) sacrificados por deslocamento cervical. Tiras de duodeno, Ãleo e fundo de estÃmago foram cortados e mantidos em Tyrode. As contraÃÃes isomÃtricas foram registradas atravÃs de transdutores de forÃa conectados a sistema computadorizado. SoluÃÃes contendo &#945;- ou &#946;-pineno foram preparadas em Tween 80 (concentraÃÃo final &#8804; 0,2% v/v). Usados isoladamente, &#945;- e &#946;-pineno diminuÃram o tÃnus basal em duodeno com CI50 de 655,1 e 810,2 ÂM, respectivamente. ContraÃÃes submaximais induzidas por K+ (60 mM, K60) ou acetilcolina (ACh, 3 ÂM) foram inibidas, de maneira concentraÃÃo-dependente (p < 0,001, ANOVA), com valores de CI50 correspondentes a 790,0 [580,2-1007,4] e 760,0 [650,6-870,8] ÂM, respectivamente, para o &#945;-pineno e 770,1 [500,3-1180,5] e 620,7 [520,9-750,2] ÂM para o &#946;-pineno, respectivamente. Em preparaÃÃes prÃ-tratadas com 1 mM de &#945;- ou &#946;-pineno, a contraÃÃo fÃsica induzida por ACh (3 ÂM) em meio sem Ca2+ contendo EGTA (0,2 mM) foi reduzida de 18,4  3,3 % para 7,7  1,5 % e 5,0  1,2 % da contraÃÃo K60, respectivamente. A contraÃÃo tÃnica induzida por adiÃÃo de Ca2+ (2 mM) em preparaÃÃes mantidas na presenÃa de K+ (60 mM) ou ACh (3 ÂM), em meio sem Ca2+ contendo EGTA (0,2 mM), foi reduzida de 50,2  3,3 % e de 53,9  5,2 % para 10,6  2,6 % e 24,4  4,1 % pelo &#945;-pineno e 6,6  1,1 % e 10,9  3,5 % pelo &#946;-pineno, respectivamente. Em preparaÃÃes prÃ-tratadas com 1 mM de &#945;- ou &#946;-pineno, a contraÃÃo tÃnica induzida por ACh (60 ÂM) em Tyrode normal contendo verapamil (3 ÂM) foi reduzida de 29,0  4,1 % para 10,6  2,7 % e 12,5  2,2 % da K60, respectivamente. A resposta contrÃtil induzida pela cafeÃna (20 mM) em Tyrode normal foi potencializada de 47,8  3,2 % para 72,1  9,0 e 88,8  10,6 % da resposta controle pelo prÃ-tratamento da preparaÃÃo com &#945;- ou &#946;-pineno, respectivamente. Em meio sem Ca2+ com EGTA, a resposta contrÃtil da cafeÃna (20 mM) foi reduzida para 9,5  3,5 %. Sob essa condiÃÃo e, na presenÃa de &#945;- ou &#946;-pineno, a resposta nÃo foi alterada significativamente, correspondendo a 7,2  2,2 e 4,7  1,3 %, respectivamente. ApÃs esgotamento dos estoques intracelulares com CCh (100 mM), a contraÃÃo induzida por adiÃÃo de Ca2+ (2 mM), em meio sem Ca2+ com EGTA (0,2 mM) e verapamil (3 ÂM), foi potencializada pela adiÃÃo prÃvia de &#945;- ou &#946;-pineno de 30,7  2,1 % para 80,6  4,7 e 51,3  7,6 %, respectivamente (p < 0,05, teste de Bonferroni). Em estudos de retenÃÃo fracional de corante no trato gastrintestinal, o &#945;- e o &#946;-pineno aumentaram o esvaziamento gÃstrico, porÃm, a contratilidade induzida por ACh (3 ÂM) em tiras de fundo de estÃmago in vitro nÃo foi alterada pela presenÃa prÃvia de &#945;- e &#946;-pineno. O presente trabalho demonstra, pela primeira vez, que os monoterpenos &#945;- e &#946;-pineno apresentam efeito procinÃtico em ratos. Em tecidos isolados, nÃo afetam a contraÃÃo colinÃrgica em tiras de estÃmago, mas apresentam atividade miorrelaxante em tecido duodenal, por provÃvel interferÃncia com os mecanismos celulares mediados pela formaÃÃo de IP3. AlÃm disso, como demonstrado em Ãleo de rato, esses monoterpenos provavelmente ativam as vias de entrada de Ca2+ para a cÃlula em situaÃÃes de depleÃÃo dos estoques intracelulares

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3918.pdf: 7363627 bytes, checksum: 6010ca9ffd44fd285d684e87e959778c (MD5) Previous issue date: 2011-06-20 / Universidade Federal de Minas Gerais / Both the mercury (Hg) and their compounds are recognized as important pollutants, because they are persistent, bioaccumulative and toxic. The largest sources of mercury pollution are chloride-alkaline industry and gold mining. The growing contribution of Hg in aquatic environments results in high accumulation of mercury in fishes tissue and their consumers, which poses a serious risk to humans and ecosystems. The aim of this study was to evaluate the effects of acute exposure (96 hours), via water, and a sub-chronic exposure (30 days), via food, to sub-lethal doses of inorganic mercury (HgCl2) in two species Brazilian fishes ecologically distinct, matrinxã (Brycon amazonicus) and traíra (Hoplias malabaricus). The cardiorespiratory responses to normoxia (140 mmHg) and graded hypoxia (120 - 10 mmHg), cardiac contractility in vitro, biomarkers of oxidative stress and the potential for bioconcentration and biomagnification were analyzed. The results show that exposure of these species to HgCl2 induces oxidative stress in different tissues, limiting the maintenance of cardiac contractility by reducing the force of myocardial contraction and modulates the response pattern of cardio-respiratory variables to graded hypoxia front, making the species more susceptible to environmental variations of O2. Regarding matrinxã specifically, the critical points highlighted were mainly severe oxidative stress in heart and white muscle; marked reduction of contraction force of isolated heart muscle; hyperventilation and increase the value of the critical tension of O2 in more than 100%; and intense bioconcentration in all tissue whose values exceeded the maximum allowed. In the case of traíras the results were: oxidative stress in the liver and gills; hypoventilation; decreased in metabolic rate and O2 extraction; and bradycardia with impaired electrical conduction as first degree atrioventricular block and lengthiness of the potential plateau action of cardiac muscle. Therefore, the data indicate that mercury via food or water and in environmentally relevant concentrations, can have a negative impact on behavior, health, performance and success of the species, making their survival and/or vulnerable populations. / Tanto o mercúrio (Hg) quanto seus compostos são reconhecidos como importantes poluentes, pois são persistentes, bioacumulativos e tóxicos. As maiores fontes de poluição por Hg são as indústrias de cloro-álcali e a mineração do ouro. O aporte crescente de Hg nos ambientes aquáticos resulta em grande acumulação deste metal nos tecidos de peixes e nos consumidores destes, o que representa sério risco aos seres humanos e aos ecossistemas. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos de uma exposição aguda (96 horas), via água, e de uma exposição sub-crônica (30 dias), via alimento, a doses subletais de mercúrio inorgânico (HgCl2) em duas espécies de peixes brasileiros ecologicamente distintos, matrinxã (Brycon amazonicus) e a traíra (Hoplias malabaricus). As respostas cardio-respiratórias em normóxia (140 mmHg) e hipóxia gradual (120 a 10 mmHg), a contratilidade cardíaca in vitro, os biomarcadores de estresse oxidativo e o potencial de bioconcentração e biomagnificação foram analisados. Os resultados mostram que a exposição de tais espécies ao HgCl2 induz estresse oxidativo em diferentes tecidos; limita a manutenção da contratilidade cardíaca reduzindo a força de contração do miocárdio e modula o padrão de resposta das variáveis cárdio-respiratórias frente à hipóxia gradual, tornando as espécies mais susceptíveis às variações ambientais de O2. Em relação ao matrinxã especificamente, os pontos críticos em destaque foram: estresse oxidativo severo principalmente no coração e músculo branco; redução acentuada da força de contração do músculo cardíaco isolado; hiperventilação e elevação do valor da tensão crítica de O2 em mais de 100% e bioconcentração intensa em todos os tecidos cujos valores excederam o limite máximo permitido. Já no caso das traíras foram: intenso estresse oxidativo no fígado e nas brânquias, hipoventilação, redução da taxa metabólica e da extração de O2 e bradicardia com prejuízo na condução elétrica como bloqueio átrio-ventricular de primeiro grau e prolongamento do platô do potencial de ação do músculo cardíaco. Portanto, os dados indicam que o mercúrio, via água ou alimento e em concentrações ambientalmente relevantes, pode ter um impacto negativo sobre o comportamento, a saúde, a performance e o sucesso das espécies estudadas, tornando sua sobrevivência e/ou população vulneráveis.