Este estudo avaliou a função vascular em anéis de aorta e no leito vascular mesentérico (LVM) de camundongos com deleção dos receptores <font face=\"symbol\">a2A e <font face=\"symbol\">a2Cadrenérgicos (KO) com 3, 5 e 7 meses, os quais apresentam uma hiperatividade simpática acompanhada de cardiomiopatia. Os KO apresentaram um aumento da freqüência cardíaca em todos os grupos avaliados, e hipertrofia ventricular esquerda aos 5 e 7 meses. Na aorta, o relaxamento dependente (acetilcolina) e independente (nitroprussiato de sódio) do endotélio e da via font face=\"symbol\">a-adrenérgica (isoproterenol), assim como a contração (fenilefrina e serotonina) e a mobilização de Ca2+ não foram alterados nos KO aos 3, 5 e 7 meses. Nos KO aos 3 meses, o relaxamento mediado pelos receptores ?2-adrenérgicos (clonidina) foi reduzido. Tanto a contração (noradrenalina) como o relaxamento (acetilcolina) no LVM dos KO aos 7 meses não foi alterado. Assim, sugere-se que os vasos arteriais parecem ser menos sensíveis do que o coração aos efeitos crônicos da hiperatividade simpática nos camundongos com deleção dos receptores <font face=\"symbol\">a2A e <font face=\"symbol\">a2C adrenérgicos. / This study assed the vascular function in aortic rings and in mesenteric vascular bed (MVB) from mice with disruption of <font face=\"symbol\">a2A and <font face=\"symbol\">a2Cadrenoceptors (KO) with 3, 5 and 7 months of age, that present sympathetic hyperactivity associated with cardiomyopathy. Heart rate was increased in all KO groups, and left ventricular hypertrophy was observed only in 5 and 7 month-old KO. There are no changes in the relaxation induced by acetylcholine (ACh), sodium nitroprusside and isoproterenol in aortic rings from all groups. In addition, the contraction induced by phenylephrine and serotonin, and Ca2+ handling did not change. However, in aorta from 3 month-old KO the relaxation induced by clonidine (<font face=\"symbol\">a2-adrenergic agonist) was reduced. In MVB from 7 month-old KO, neither the contraction (noradrenaline) nor relaxation (ACh) was modified. The results suggest that arterial vessel has been more resistant than heart to chronic effects induced by sympathetic hyperactivity observed in mice with disruption o<font face=\"symbol\">a2A and <font face=\"symbol\">a2C-adrenoceptors.

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-14T20:51:11Z No. of bitstreams: 1 DissFRB.pdf: 2007775 bytes, checksum: 565b90716d5baeeb8d5031d93f8e7c43 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:23:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissFRB.pdf: 2007775 bytes, checksum: 565b90716d5baeeb8d5031d93f8e7c43 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-16T19:23:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissFRB.pdf: 2007775 bytes, checksum: 565b90716d5baeeb8d5031d93f8e7c43 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T19:23:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissFRB.pdf: 2007775 bytes, checksum: 565b90716d5baeeb8d5031d93f8e7c43 (MD5) Previous issue date: 2015-09-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Teleost fishes were the first vertebrates to possess double autonomic innervation of the heart, where a balance between adrenergic and cholinergic actions determine heart rate (ƒH). Among teleosts, air breathing (AB) fishes are unsual because they exhibit marked changes in ƒH associated with each air-breathing event, which appear to be under autonomic control. In these species, aerobic exercise typically causes increases in air-breathing frequency (fAB), but effects of exercise on ƒH, and on the changes in ƒH with AB events, have never been studied. This was, therefore, studied in the african catfish, Clarias gariepinus, a facultative air breathing species. In particular, to investigate autonomic control of cardiac responses to exercise, and whether pharmacological abolition of ƒH control had an influence on fAB responses to exercise. Two groups of C.gariepinus were implanted with ECG electrodes under benzocaine anaesthesia, used to measure ƒH during exercise, routine between AB events, and ƒH Pre-AB and ƒH Post-AB. A peritoneal cannula was inserted to inject antagonist drugs, propranolol and atropine. In Group 1 (n = 9; 126 ± 6g EPM), animals were submitted to three sequential swimming tests at speeds of 15, 30 and 45 cm.s-1 : Control, Propranolol and Double Blockade. Group 2 (n = 9; 137 ± 8g EPM) were submitted to the same sequential swimming tests, however with a reversal in drug injections : Control, Atropine and Double Blockade. Additionally to ƒH, ƒAB and the % of adrenergic and cholinergic tones were calculated at each velocity for each test. A clear positive relation between swimming speed and ƒAB was observed. Autonomic blockade did not have major effects on these ƒAB responses. Interestingly, however, injection of propranolol alone, in group 1, caused ƒAB to be higher than control values at speeds of 30 and 45 cm.s-1, an effect that was still measured at 45 cm.s-1 after Double Blockade in that group. In group 1, the ƒH Routine of Control and Propranolol protocols showed an increase with swimming speed. However, after Double Blockade, or just atropine in Group 2, ƒH Routine was high and did not vary with swimming speed. This reveals a profound dominance of cholinergic tone on ƒH during exercise. Similarly, in group 1, the ƒH Pre- AB increased with swimming speed in Control and Propranolol tests. The ƒH Post AB was high and varied less as speed was increased in Control and Propranolol test of Group 1. Once again Double Blockade tests, or just Atropine in Group 2, abolished all changes in ƒH associated with air-breathing, at all swimming speeds, confirming a dominance of inhibitory cholinergic control of fH responses. Calculation of autonomic tones around AB events verified that adrenergic tone does not vary from Pre to Post moments, all changes in fH are due to modulation of tone action. Therefore, C.gariepinus relies on AB events to maintain aerobic metabolisn during sustained exercise. Modulation of inhibitory cholinergic tone accounts for all variations in ƒH Routine during exercise, and for all changes in ƒH during AB events. Abolition of this cholinergic control did not, however, have a major influence on AB responses to exercise. / Os peixes teleósteos foram os primeiros vertebrados a possuírem inervação autonômica dupla no coração, onde um balanço entre a ação adrenérgica e colinérgica determina a frequência cardíaca (ƒH). Dentro dos teleósteos, peixes que realizam respiração aérea (RA) são interessantes modelos de estudo, uma vez que exibem notáveis alterações na ƒH associadas a cada evento de RA, que parecem estar sob controle autônomo. Nessas espécies, o exercício aeróbico geralmente causa um aumento na frequência de respiração aérea (ƒRA), mas os efeitos do exercício na ƒH e na ƒRA ainda não foram estudados. Assim, o presente estudo, utilizando-se de exemplares de bagre africano, Clarias gariepinus, um respirador aéreo facultativo, teve por objetivo investigar o papel do controle autonômico para os ajustes de ƒH relacionados à atividade física e à respiração aérea. Após a anestesia em solução de benzocaína, foram implantados eletrodos de ECG, utilizados para medir a ƒH em duas situações durante o exercício: Routine, medida entre eventos de RA, e ƒH Pré- RA e ƒH Pós-RA, em dois grupos de C. gariepinus. Uma cânula peritoneal foi inserida para realizar a injeção das drogas antagonistas, propranolol e atropina. No Grupo 1 (n = 9; 126 ± 6g EPM), os animais foram submetidos a três testes sequenciais de natação, nas velocidades de 15, 30 e 45 cm.s-1: Controle, Propranolol e Duplo Bloqueio. No Grupo 2 (n = 9; 137 ± 8g EPM), os animais foram submetidos ao mesmo protocolo sequencial de natação, porém com uma inversão na injeção das drogas antagonistas: Controle, Atropina e Duplo Bloqueio. Adicionalmente, a ƒH, ƒRA e a % de ação do tônus adrenérgico e colinérgico foram calculadas, em cada velocidade, para cada teste. Uma clara relação positiva entre as velocidades de natação e a ƒRA foi observada. O duplo bloqueio autonômico não teve efeitos na resposta da ƒRA. Interessantemente, a injeção somente de propranolol, no Grupo 1, fez com que a ƒRA observada nas duas últimas velocidades de natação, 30 e 45 cm.s-1, fossem maiores do que os valores encontrados no Controle, um resultado que também foi observado a 45 cm.s-1 após o duplo bloqueio nesse grupo. Adicionalmente, no Grupo 1, a ƒH Routine encontrada nos protocolos Controle e Propranolol apresentaram um aumento conforme aumentou-se velocidade de natação. Entretanto, após o duplo bloqueio, ou somente após injeção de atropina, no Grupo 2, a ƒH Routine encontrada foi maior e não variou conforme aumentou-se a velocidade de natação. Esses resultados revelam uma grande dominância do tônus colinérgico no controle da ƒH durante o exercício. Similarmente, no Grupo 1, a ƒH Pré-RA aumentou conforme se aumentou a velocidade de natação nos protocolos Controle e Propranolol. A ƒH Pós-RA, no Grupo 1, foi maior e variou menos conforme se aumentou a velocidade de natação nos protocolos Controle e Propranolol. Mais uma vez, no Grupo 2, os testes, após duplo bloqueio ou somente após injeção de atropina, aboliram todas as mudanças na ƒH associadas a cada evento de RA, em todas as velocidades de natação, confirmando a dominância do tônus colinérgico inibitório no controle das respostas cardíacas. Os cálculos dos tônus autonômico em torno de cada evento de RA verificaram que o tônus adrenérgico não variou nos momentos Pré e Pós, sendo todas as mudanças na ƒH devido à modulação da ação do tônus colinérgico. Portanto, C. gariepinus utiliza-se de eventos de RA para manter o metabolismo aeróbico durante o exercício físico sustentado. A modulação do tônus colinérgico inibitório foi responsável por todas as variações na ƒH Routine durante o exercício e por todas as mudanças na ƒH durante os eventos de RA. A abolição desse controle colinérgico não tem, porém, uma influência na frequência dos eventos de RA durante o exercício.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-21T14:02:56Z No. of bitstreams: 1 TeseSAE.pdf: 2944434 bytes, checksum: c48c547f6e06b2382c67e21bb3af8401 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-14T13:40:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseSAE.pdf: 2944434 bytes, checksum: c48c547f6e06b2382c67e21bb3af8401 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-03-14T13:40:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseSAE.pdf: 2944434 bytes, checksum: c48c547f6e06b2382c67e21bb3af8401 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-14T13:52:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseSAE.pdf: 2944434 bytes, checksum: c48c547f6e06b2382c67e21bb3af8401 (MD5) Previous issue date: 2016-09-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Alcohol abuse is a worldwide problem with concomitant medical, social and economic costs. In Brazil, epidemiological data show an increase in the abuse of illicit and licit drugs, such as ethanol and steroids. Studies indicate that physical exercise influences ethanol consumption and preference and is positively correlated with steroids abuse. Despite many evidences, there is no study about the association between ethanol consumption, physical exercise and steroids abuse. In the present study, we investigated 1) the effects of physical exercise associated to testosterone treatment in ethanol intermittent access drinking; 2) consequences of the association between physical exercise, ethanol intermittent access and chronic testosterone treatment upon the cardiovascular system of rats. Many studies suggest that the mTORC1- mammalian target of rapamycin complex participates in the mechanisms related to ethanol abuse. In this way, we investigated the mTORC1 role in the ethanol intermittent access consumption maintenance. Our results showed that a) physical exercise improved treadmill performance in rats and did not change ethanol consumption; b) ethanol voluntary consumption was not affected either by physical exercise or by testosterone treatment; c) ethanol voluntary intermittent access did not change basal arterial pressure and heart rate; d) testosterone treatment caused rest bradycardia; e) ethanol consumption and testosterone treatment altered vascular reactivity to vasoactive agents, that was also altered by physical exercise. These results show the first evidence of ethanol intermittent access and testosterone treatment on cardiovascular functions in trained rats. Our results also suggest that the downstream mTORC1 pathway is related to excessive and abusive ethanol consumption. / O abuso de drogas é considerado um problema de saúde pública mundial. No Brasil, dados epidemiológicos têm mostrado um crescimento no consumo de drogas ilícitas e lícitas, dentre elas destacam-se o etanol e os esteroides anabólicos. Vários estudos demonstram que exercício físico pode influenciar o consumo e a preferência por etanol, além disso, a prática de exercício físico é positivamente relacionada ao uso abusivo de esteroides anabolizantes. Contudo nenhum estudo investigou as consequências da associação desses três fatores. No presente estudo investigamos: 1) os efeitos da prática diária de exercício físico associada ao tratamento com testosterona no consumo intermitente livre de etanol; 2) as consequências da associação entre prática de exercício físico moderado de esteira, consumo crônico intermitente livre de etanol e tratamento crônico de testosterona sobre o sistema cardiovascular de ratos. Vários estudos sugerem que o complexo 1 da proteína alvo da rapamicina de mamíferos (mTORC1- “mammalian target of rapamycin complex”) participa dos mecanismos associados ao uso de etanol. Assim, adicionalmente, investigamos o papel da mTORC1 na manutenção do consumo de etanol de livre escolha. Nossos resultados demonstraram que a) o exercício físico melhorou a performance de corrida em esteira e não modificou o consumo de etanol; b) o consumo voluntário de etanol não foi afetado nem pelo treinamento físico e nem pelo tratamento com testosterona; c) consumo voluntário intermitente de etanol não afetou os parâmetros basais de pressão arterial média e frequência cardíaca; d) o tratamento com testosterona causou bradicardia de repouso; e) consumo de etanol e tratamento com testosterona alteraram a reatividade vascular a agentes vasoativos, que também foi influenciada pelo treinamento físico. Esses resultados mostram a primeira evidência do efeito do consumo voluntário de etanol combinado com o tratamento de testosterona nas funções cardiovasculares de ratos treinados. Para finalizar, nossos resultados sugerem que a cascata “downstream” da mTORC1 parece estar relacionada com o consumo excessivo e abusivo de etanol. / FAPESP: 2012/14723-1 / FAPESP: 2014/23231-0

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Na gravidez a circulação sistêmica materna se adapta para favorecer a perfusão úteroplacentária e o sistema renina-angiotensina (SRA) tem um papel importante nessa adaptação. O objetivo deste estudo foi investigar a contribuição do SRA para a regulação cardiovascular materna no final da gravidez, assim como a via L-arginina-NO-GMPc em plaquetas de ratas normotensas e espontaneamente hipertensas (SHR). O leito arterial mesentérico (LAM) e plaquetas foram obtidos no 20 dia de gravidez de ratas Wistar (NG) e SHR (HG) e respectivos controles em diestro (ND e HD). A pressão arterial sistólica foi reduzida no final da gravidez de ratas NG e HG. Os efeitos vasodilatadores induzidos pela angiotensina II e pela angiotensina 1-7, avaliados em LAM pré-contraído com norepinefrina, foram maiores em ratas HG do que nos outros grupos. A expressão da enzima óxido nítrico sintase (NOS) endotelial, avaliada em LAM pela técnica de Western Blotting, foi maior em NG e HG comparada com os respectivos controles. Enquanto isso, a expressão da enzima conversora de angiotensina (ECA) e dos receptores AT1 se apresentou aumentada em HD comparada aos grupos normotensos e a gravidez levou à redução das expressões em HG. A expressão de ECA2 foi maior nos grupos hipertensos do que dos grupos normotensos. O dano oxidativo, avaliado pela formação de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, foi menor em LAM de ratas NG e HG. A atividade da superóxido dismutase foi menor em HG comparada a HD. Enquanto isso, a gravidez aumentou a atividade da catalase em ratas normotensas e aumentou a atividade da glutationa peroxidase em ratas hipertensas. Em suspensão de plaquetas, as expressões de NOS endotelial e induzível, avaliadas por Western Blotting, assim como, a atividade da NOS intraplaquetária, mensurada pela conversão de L-[3H]-arginina a L-[3H]-citrulina, foram reduzidas em NG comparadas a ND, apesar do influxo inalterado de Larginina. Paradoxalmente, os níveis de GMPc foram similares entre ND e NG, assim como a expressão de fosfodiasterase5 (PDE5) e a agregação plaquetária induzida por ADP. Em SHR, o influxo de L-arginina foi reduzido na gravidez. Ratas HG apresentaram menor expressão de NOS induzível e atividade da NOS quando comparadas com ratas HD. A expressão das enzimas guanilato ciclase solúvel e PDE5 foram menores em HG comparadas a HD, mas nenhuma diferença foi observada nos níveis de GMPc entre os dois grupos. Entretanto, níveis aumentados de GMPc foram observados em HG comparado aos grupos normotensos e a agregação plaquetária permaneceu inalterada. Os resultados sugerem que a redução da pressão arterial para valores normais no final da gravidez em SHR pode estar relacionada ao aumento da produção de NO e das respostas vasodilatadoras induzidas por angiotensina II e angiotensina 1-7, assim como à redução da expressão de ECA e receptores AT1 e do estado oxidativo no LAM. Além disso, este estudo revela a presença da via L-arginina-NO-GMPc em plaquetas de ratos. Apesar de uma reduzida biodisponibilidade plaquetária de NO, a agregação plaquetária permanece inalterada em HG, o que pode estar relacionado ao aumento dos níveis de GMPc e à reduzida expressão de PDE5. / During pregnancy the systemic maternal circulation adapts to facilitate uteroplacental perfusion and the renin-angiotensin system (RAS) plays an important role in this adaptation. The objective of this study was to investigate the contribution of RAS on the maternal cardiovascular regulation at the end of pregnancy as well as the L-arginine-NO-cGMP pathway in platelets from normotensive and spontaneously hypertensive rats (SHR). Mesenteric arterial bed (MAB) and platelets were obtained in the 20th day of pregnancy from female SHR (SHR-P) and normotensive controls (P) or age-matched non-pregnant rats (SHRNP and NP). The systolic blood pressure in P and SHR-P rats was reduced at the end of pregnancy. The vasodilator effects of angiotensin II and angiotensin 1-7, evaluated in norepinephrine preconstricted MAB, were higher in SHR-P than in other groups. Endothelial nitric oxide synthase (NOS) expression in MAB was evaluated by Western Blotting and was increased in P and SHR-P compared to their non-pregnant counterparts. Angiotensinconverting enzyme (ACE) and AT1 receptor expressions were increased in MAB from SHRNP compared to normotensive groups and the pregnancy reduced their expressions in SHR. On the other hand, ACE2 expression was higher in MAB from hypertensive than normotensive groups. Oxidative damage, evaluated by formation of thiobarbituric acid reaction substances (TBARS), was reduced in the pregnant groups compared to their nonpregnant counterparts. Superoxide dismutase activity was reduced in SHR-P compared to non-pregnant group. Pregnancy increased catalase activity in normotensive rats and increased glutathione peroxidase activity in SHR. In the platelet suspension, intraplatelet NOS activity measured by the conversion of L-[3H]-arginine to L-[3H]-citruline was reduced in P compared to NP, despite unchanged in L-arginine influx. The expressions of endothelial and inducible NOS, evaluated by Western Blotting, were decreased during pregnancy in normotensive rats. Paradoxically, cGMP levels were similar between NP and P, as well as phosphodiesterase5 (PDE5) expression and platelet aggregation induced by ADP. In SHR, L-arginine influx was reduced in SHR-P compared to SHR-NP. SHR-P had impaired NOS activity and reduced inducible NOS expression compared with SHR-NP. Soluble guanylate cyclase and PDE5 expressions were lower in SHR-P compared to SHR-NP while no differences were noted in cGMP levels between groups. However, increased levels of cGMP levels were observed in SHR-P compared to normotensive groups and platelet aggregability remained unaltered. The results suggest that the reduction of blood pressure to normal values at the end of pregnancy in SHR may be related to an increased NO production and vasorelaxation to Ang II and Ang 1-7 associated with decreased expression of vascular ACE and AT1 receptors and oxidative status. Morover, this study reveals the presence of L-arginine-NO-cGMP pathway in rat platelets. Despite reduced platelet NO bioavailability in pregnant hypertensive rats, platelet aggregability remains unaltered, which may be related to increased levels of cGMP and reduced expression of PDE5.

A Pré-eclâmpsia (PE) é uma síndrome hipertensiva específica da gravidez, atualmente compreendida como uma doença sistêmica que cursa com inflamação, distúrbios da coagulação, desordens metabólicas, disfunção endotelial e desequilíbrio entre agentes vasoconstrictores e vasodilatadores. Contudo, a fisiopatologia da PE ainda não foi completamente elucidada. Este estudo investigou, em 51 gestantes, o estresse oxidativo, a via L-arginina-óxido nítrico e agregação plaquetária, na gestação normal (n=27) e na PE (n=24). Amostras de soro e plaquetas de gestantes normotensas e com PE, foram utilizadas para a medida de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), a carbonilação de proteínas, a atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e glutationa peroxidase (GPx), assim como a produção de óxido nítrico (NO) pela formação de nitrito. Nas plaquetas foram avaliados, também, o transporte de L-arginina, a atividade da óxido nítrico sintase (NOS) e a agregação plaquetária. Em amostras de plasma foram realizadas medidas da proteína C reativa ultra-sensível (PCRus) e do aminoácido L-arginina. Estes resultados demonstram que não há diferença nas medidas da proteína C reativa e da L-arginina entre gestantes normotensas e com PE. A formação de nitritos e a atividade das enzimas antioxidantes SOD, CAT e GPx se encontram reduzidas no soro de gestantes com PE, enquanto a medida de TBARS e a carbonilação de proteínas não foi diferente das gestantes normotensas. Em plaquetas, o transporte de L-arginina pelo sistema y+L está diminuído na PE, ao passo que, a atividade da NOS, a formação de nitrito e a agregação plaquetária não modificaram em relação a gestação normal. A carbonilação de proteínas está aumentada em plaquetas na PE e a atividade da CAT está reduzida. Concluiu-se, que a menor formação de nitrito no soro sugere uma menor produção de NO em pacientes com PE. Este dado correlaciona com uma redução da defesa antioxidante observada pela menor atividade das enzimas SOD, CAT, GPx que deve contribuir para uma maior inativação do NO. Apesar dos níveis plasmáticos normais de L-arginina na PE, o sistema de transporte via y+L está reduzido em plaquetas, o que pode estar associado em parte ao estresse oxidativo que contribui para alterações físicas e estruturais da membrana, podendo afetar o influxo do aminoácido. Apesar do transporte de L-arginina reduzido e do aumento do estresse oxidativo em plaquetas na PE, não houve alteração da atividade da NOS, da produção de NO e da agregação plaquetária, indicando que mecanismos compensatórios possam estar contribuindo para a manutenção da produção de NO e de sua função modulatória sobre a agregação / Pre-eclampsia (PE) is a syndrome of pregnancy induced hypertension, currently understood as a systemic disease that leads to inflammation, coagulation, metabolic disorders, endothelial dysfunction and imbalance between vasoconstrictor and vasodilator agents. However, the pathophysiology of PE has not been fully elucidated. This study investigated in 51 women, oxidative stress and its correlation with the L-Arginine-nitric oxide and platelet aggregation in normal pregnancy (n = 27) and PE (n = 24). Serum and platelets of normotensive pregnant women and PE were used to measure thiobarbituric acid reactive species (TBARS), carbonyl proteins, the activity of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPx) and nitric oxide (NO) production by the formation of nitrite. We also evaluated the transport of L-arginine, the activity of the nitric oxide synthase (NOS) and aggregation in platelets. Plasma samples were used to measure C-reactive protein highly sensitive (hsCRP) and the amino acid L-arginine. Our results demonstrate that there is no difference in the measurements of C-reactive protein and L-arginine at PE compared to normotensive pregnant women. The formation of nitrite and the activity of antioxidant enzymes SOD, CAT and GPx are reduced in serum from women with PE, while the measure of TBARS and protein carbonyls were not different from normotensive pregnant women. In platelets, the transport of L-arginine by system y+L is reduced in PE, whereas the NOS activity, nitrite formation and platelet aggregation did not change compared to normal pregnancy. Carbonylation of proteins is increased in platelets in PE and CAT activity is reduced. In conclusion, the lower formation of nitrite in serum suggests a lower NO production in patients with PE. This finding correlates with a reduced antioxidant defense observed by the lower activity of SOD, CAT, GPx which might contribute to increased inactivation of NO. Despite normal plasma levels of L-arginine on PE, the transport system via y+L in platelets is reduced, which can be associated in part with oxidative stress that contributes to physical and structural changes of the membrane, which may affect the influx of amino acid. Despite of the reduced L-arginine transport and the increased oxidative stress in platelets from PE, no change occurs in NOS activity, NO production and platelet aggregation, indicating that compensatory mechanisms may be contributing to the maintenance of NO production and its modulatory role on aggregation

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-09T11:08:45Z No. of bitstreams: 2 Tese - Marina Conceição dos Santos Moreira - 2017.pdf: 6188399 bytes, checksum: 681adfb98615a74796e956aca28b207f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-09T11:10:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Marina Conceição dos Santos Moreira - 2017.pdf: 6188399 bytes, checksum: 681adfb98615a74796e956aca28b207f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-09T11:10:03Z (GMT). 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Based on these information, we sought to evaluate the effects of high salt intake of different durations during the post-natal period and of high sucrose intake in adulthood on cardiovascular parameters in adult animals. The present study sought to determine the cardiovascular and autonomic effects of salt and sucrose overload in adult animals. We evaluated the mean arterial pressure (MAP), the heart rate (HR) and the baroreflex sensitivity of the animals submitted to salt overload after weaning and to sucrose overload in adulthood and the cardiac morphology and Rostral Ventrolateral Medulla (RVLM) sensitivity after salt overload. 21 days old male Wistar rats received hypertonic saline solution (NaCl 0,3M) for 30 or 60 days (experimental groups). The control groups were maintained with tap water for equivalent period. After the treatment, the groups were maintained with tap water and food for 15 days (recovery period). A distinct group of adult animals was submitted to sucrose overload for 30 days. At the end of the experimental protocols, the animals were chronically cannulated. 24h after the surgery, the basal cardiovascular parameters and its modifications induced by baroreflex/chemoreflex stimulation were recorded. The baroreflex index was calculated as the ratio between HR and MAP changes after each infusion of phenylephyne and sodium nitroprusside. There were no differences between baseline MAP and HR of the animals treated during 30 days compared to the age-matched control animals (cont.: 118.2 ± 3.7 mmHg vs. exp.: 112.3 ± 4.0 mmHg; cont.: 404.0 ± 10.6 bpm vs. exp.: 374.7 ± 9.1 bpm). However, these animals presented diminished baroreflex sensitivity compared to the control group (BI: cont.; -2.441 ± 0.359 bpm/mmHg vs. exp.: -1.434 ± 0.086 bpm/mmHg, p<0.05). The animals submitted to high salt intake for 60 days after weaning presented increased MAP (cont. 98.6 ± 2.6 mmHg vs. exp. 117.7 ± 4.2 mmHg; p<0.05) and HR (cont. 365.4 ± 12.2 bpm vs. exp. 392.5 ± 10.3 bpm; p<0.05) compared to their control group. Moreover, the baroreflex sensitivity was diminished in those animals (cont. -1.83 ± 0.04 bpm/mmHg vs. exp. -1.24 ± 0.19 bpm/mmHg; p<0.05). The type I collagen relative frequency increased in the hearts of adult animals after 60 days after salt overload (cont.: 15.74 ± 0.61% vs. exp.: 19.79 ± 1.26%; p<0.05) but no differences were observed in the cardiomyocyte cross-sectional area. Furthermore, the pressure response to glutamate nanoinjections into the RVLM was increased in the animals treated for 60 days compared to the control group (cont.: Δ15.47 ± 2.56 mmHg vs. exp.: Δ34.31 ± 4.65 mmHg; p<0.05). The sucrose-treated animals presented increased MAP and HR compared to the control group (cont.: 102.5 ± 1.4 mmHg vs. exp.: 111.3 ± 0.9 mmHg; cont.: 334.7 ± 7.3 bpm vs. exp.: 371.6 ± 4.7 bpm; p<0.05). Furthermore, they presented diminished hypotension-induced baroreflex sensitivity (cont.: 5.0 ± 0.1 bpm/mmHg vs. exp.: 4.0 ± 0.1 bpm/mmHg; p<0.05) and increased pressure response after chemoreflex stimulation (cont.: 14.9 ± 1.9 mmHg vs. exp.: 29.2 ± 5.5 mmHg; p<0.05). Our results allow us to conclude that changes in the reflex regulation of blood pressure induced by salt overload after weaning precede the cardiovascular effects induced by such protocol, indicating that baroreflex sensitivity modifications can occur independently on permanent blood pressure changes. Moreover, salt overload after weaning promotes increases in RVLM sensitivity in adult animals. Furthermore, sucrose overload promotes MAP, HR and chemoreflex sensitivity elevation, whereas it promotes diminish of baroreflex sensitivity in adult rats. Taken together, our results allow us to conclude that changes in salt or sucrose intake produce permanent modifications in the arterial pressure control and such modifications are, in part, induced by changes in neuronal regulation of blood circulation. / Atualmente as doenças cardiovasculares e suas complicações são as maiores causas de morte em todo o mundo. Dentre estas doenças, a hipertensão arterial sistêmica destaca-se por sua grande prevalência e por sua característica multifatorial. Diversos estudos demonstram que, entre outros fatores, a alta ingestão de alimentos industrializados, ricos em sal e em açúcar, contribui para a patofisiologia da hipertensão arterial sal-dependente e relacionada à obesidade. Entretanto, as alterações induzidas pela sobrecarga de sacarose sobre o sistema cardiovascular e a regulação reflexa da pressão arterial ainda precisam ser esclarecidas. A partir do exposto, objetivamos avaliar os efeitos da sobrecarga de sal de diferentes durações durante o período pós-natal e da sobrecarga de sacarose na fase adulta sobre parâmetros cardiovasculares de animais adultos. Avaliamos a pressão arterial média (PAM), a frequência cardíaca (FC) e a sensibilidade barorreflexa dos animais submetidos à sobrecarga de sal após o desmame e à sobrecarga de sacarose na fase adulta. Nos animais submetidos à sobrecarga de NaCl, foram avaliadas também a morfologia cardíaca e a sensibilidade da região Rostro Ventrolateral do Bulbo (RVLM). Machos Wistar com 21 dias de vida receberam solução salina hipertônica (NaCl 0,3M) durante 30 dias ou 60 dias (grupos experimentais). Os grupos controle foram mantidos com água durante período equivalente. Após o tratamento, todos os grupos foram mantidos com água e ração por um período de 15 dias (recuperação). Um grupo distinto de animais adultos foi submetido à sobrecarga de sacarose por 30 dias. Ao final dos protocolos experimentais, os animais foram submetidos ao procedimento de canulação crônica. 24h após a cirurgia, os parâmetros cardiovasculares basais e suas alterações induzidas por estimulação barorreflexa e/ou quimiorreflexa foram registrados. O índice de barorreflexo (IB) foi calculado como a razão entre as variações de FC e de PAM induzidas por cada infusão de fenilefrina e nitroprussiato de sódio. Não foram observadas diferenças significativas entre os valores basais de PAM e FC dos animais submetidos à sobrecarga de sal durante 30 dias em comparação com os animais controle de mesma idade (PAM: cont.: 118,2 ± 3,7 mmHg vs. exp.: 112,3 ± 4,0 mmHg. FC: cont.: 404,0 ± 10,6 bpm vs. exp.: 374,7 ± 9,1 bpm, respectivamente). Entretanto, estes animais apresentaram diminuição da sensibilidade barorreflexa, em comparação com o grupo controle (IB: cont.: -2,441 ± 0,359 bpm/mmHg vs. exp.: -1,434 ± 0,086 bpm/mmHg, p<0,05). Os animais submetidos a sobrecarga de sal por 60 dias apresentaram elevação de PAM (cont. 98,6 ± 2,6 mmHg vs. exp. 117,7 ± 4,2 mmHg; p<0,05) e de FC (cont. 365,4 ± 12,2 bpm vs. exp. 392,5 ± 10,3 bpm; p<0,05) em comparação com seu grupo controle. Além disso, a sensibilidade barorreflexa induzida por hipertensão se mostrou diminuída nestes animais (cont. -1,83 ± 0,04 bpm/mmHg vs. exp. -1,24 ± 0,19 bpm/mmHg; p<0,05). A sobrecarga de sal por 60 dias aumentou a frequência relativa de colágeno tipo I nos corações dos animais adultos (cont.: 15,74 ± 0,61% vs. exp.: 19,79 ± 1,26%; p<0,05), mas não promoveu hipertrofia de cardiomiócitos. Além disso, a resposta pressora às nanoinjeções de glutamato na região RVLM se mostrou aumentada nos animais tratados por 60 dias, em comparação com o grupo controle (cont.: Δ15,47 ± 2,56 mmHg vs. exp.: Δ34,31 ± 4,65 mmHg; p<0,05). Os animais tratados com sacarose apresentaram elevação de PAM e FC em comparação com o grupo controle (cont.: 102,5 ± 1,4 mmHg vs. exp.: 111,3 ± 0,9 mmHg; cont.: 334,7 ± 7,3 bpm vs. exp.: 371,6 ± 4,7 bpm; p<0.05). Além disso, apresentaram diminuição da sensibilidade barorreflexa induzida por hipotensão (cont.: 5,0 ± 0,1 bpm/mmHg vs. exp.: 4,0 ± 0,1 bpm/mmHg; p<0,05) e aumento da resposta pressora após estimulação quimiorreflexa (cont.: 14,9 ± 1,9 mmHg vs. exp.: 29,2 ± 5,5 mmHg; p<0,05). Os resultados nos permitem concluir que as alterações na modulação reflexa da pressão arterial induzidas pela sobrecarga de sal após o desmame precedem os efeitos cardiovasculares induzidos por tal protocolo, indicando que modificações na sensibilidade barorreflexa podem ser independentes de alterações permanentes de pressão arterial. Além disso, a sobrecarga de sal após o desmame promove elevação da sensibilidade da região RVLM nos animais adultos. Por sua vez, a sobrecarga de sacarose promove elevação de PAM, FC e sensibilidade quimiorreflexa, enquanto que a sensibilidade barorreflexa diminui. Em conjunto, estes resultados nos permitem concluir que modificações da ingestão de sal ou sacarose produzem alterações permanentes no controle da pressão arterial, sendo estas, em partes, desencadeadas por alterações na regulação neural da circulação sanguínea.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-04-13T16:28:06Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_FFRocha.pdf: 10965507 bytes, checksum: 0c9b75c0c343c1c5b3566a928d643e28 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2015-04-13T16:28:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao_FFRocha.pdf: 10965507 bytes, checksum: 0c9b75c0c343c1c5b3566a928d643e28 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-13T16:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_FFRocha.pdf: 10965507 bytes, checksum: 0c9b75c0c343c1c5b3566a928d643e28 (MD5) Previous issue date: 2014-12-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) / A detailed mechanical behaviour of the arterial wall is required to gain insight on the onset and progress of some cardiovascular diseases as well as to propose adequate treatments. The classical constitutive modelling approach based purely on phenomenological laws fails in representing the micromechanical phenomena which dominates important aspects of these tissues such as remodelling and rupture. In turn, the multi-scale constitutive modelling raises as a more rational alternative that allows to consider the microscopic features and interactions of the basic unit blocks of the biological tissues such as the existence of the collagen fibres,pores, etc. In this work we review the non-linear solid mechanics fundamental concepts, the linearisation of the variational principles, numerical treatment of incompressibility constraint as well the continuum damage theory. A constitutive multi-scale theory based on the existence of Representative Volume Element in the finite strain regime is presented in a variational formulation framework, where homogenization for the displacement and deformation gradient are assumed as well the energetic coupling between scales through a extended version of the Hill-Mandel principle. In this context, a number of simulations are discussed. Finally, as corollary of the continuum mechanics framework, we derive a strategy for the damage field identification which is based on the sensibility analysis of a cost functional which takes account the displacement and energies diferences. / Sabe-se que o conhecimento do comportamento mecânico da parede arterial è fundamental para a compreensão de diversas doenças cardiovasculares bem como o planejamento adequado do tratamento destas. Contudo a modelagem da resposta constitutiva deste tecido é complexa sendo que a abordagem clássica baseada puramente em leis fenomenológicas _e insuficiente para representar fenômenos micromecânicos, os quais, ademais, dominam aspectos tais como remodelagem e ruptura. A modelagem multiescala de tecidos biológicos surge então como uma alternativa mais racional para representar a resposta constitutiva destes materiais levando-se em consideração aspectos microscópicos da organização do tecido como a existência de fibras de colágeno, poros, etc. Neste trabalho revisamos os conceitos fundamentais da mecânica dos sólidos não-linear incluindo a linearização dos princípios variacionais, bem como os aspectos básicos das teoria constitutiva em grandes deformações, passando pelo tratamento da condição de incompressibilidade e a teoria do dano contínuo. Uma teoria constitutiva multiescala baseada na homogenização em um Elemento de Volume Representativo em regime de grandes deformações é apresentada em um contexto de formulações variacionais, sendo assumida a homogeneização do campo de deslocamentos e do gradiente de deformação, além da consistência energética entre escalas baseada no princípio de Hill-Mandel. Neste contexto, diversas simulações são apresentadas e discutidas. Porém, como corolário da abordagem da mecânica do contínuo, mostramos uma estratégia para a identificação do campo de dano baseado na análise de sensibilidade de um funcional custo baseado nas diferenças de campos de deslocamentos e energia de deformação.

Introdução: A insuficiência cardíaca é uma síndrome clínica, complexa e progressiva, que pode resultar de qualquer distúrbio funcional ou estrutural do coração que altere sua capacidade de enchimento e/ou ejeção, sendo que a maior parte dos pacientes evolui com disfunção ventricular esquerda (DVE). O exercício físico é aceito como um importante coadjuvante no tratamento desta condição clínica por promover significativa melhora da capacidade funcional dos pacientes, entretanto os mecanismos pelos quais isto ocorre ainda não estão totalmente elucidados. Neste contexto, a Ecocardiografia com Perfusão Miocárdica em Tempo Real (EPMTR) pode ser um método bastante útil tanto na avaliação de parâmetros hemodinâmicos quanto de perfusão miocárdica, facilitando o melhor entendimento das alterações fisiopatológicas promovidas pela reabilitação cardiovascular por exercício físico supervisionado (RCVEFS) e conseqüentemente, seu impacto terapêutico no prognóstico deste grave grupo de pacientes. Objetivo: Avaliar se a RCVEFS pode melhorar a reserva de fluxo miocárdico, medida pela ecocardiografia com perfusão miocárdica em tempo real, em pacientes com DVE de etiologia não isquêmica. Métodos: Avaliamos prospectivamente 40 pacientes maiores de 18 anos, com disfunção ventricular esquerda definida por fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) calculada pelo método de Simpson <45% e sem limitações para a prática de exercício físico, que foram convidados para um programa de RCVES por um período de 4 meses. Os pacientes foram randomizados para Grupo Treinamento ou Grupo Controle. Foram realizados, na sua entrada no estudo e após 04 meses de acompanhamento dos grupos, ergoespirometria e EPMTR. A análise da perfusão foi realizada por um examinador independente (cego), que verificou o pico de intensidade miocárdica normalizado pela intensidade acústica da cavidade (An), velocidade de repreenchimento das microbolhas após sua destruição completa com um feixe de alta energia ultrassônica (ß) e o fluxo sanguíneo miocárdico (An x ß), utilizando o programa Q-Lab Philips Ultrasson. Resultados: Dos 40 pacientes inicialmente selecionados, 23 concluíram o estudo, sendo 13 no Grupo Treinamento (idade média 53 ± 13 anos, sendo 09 do sexo masculino, 15% tabagistas, 38% dislipidemia, 85% Hipertensão Arterial Sistêmica (HAS), 15% Diabetes Melito (DM) e 31% Doença de Chagas) e 10 no Grupo Controle (idade média 59 ± 12 anos, sendo 04 do sexo masculino, 10% tabagistas, 50% dislipidemia, 90% HAS, 30% DM e 10% Doença de Chagas). Não houve melhora da FEVE no Grupo Treinamento (26+14 para 26+13) e no Grupo Controle (26+6 para 27+6). No Grupo Treinamento houve aumento do An de 1,21 para 1,43 (p=0,02), do ß de 1,51 para 2,20 (p= ,0001) e do An x ß de 1,81 para 3,05 (p= 0,001); também houve melhora do VO2 Pico de 21,75ml/Kg/min para 24,76 ml/Kg/min (p= 0,0005). No Grupo Controle houve aumento do An de 1,14 para 1,15 (p=0,91), diminuição do ß de 1,72 para 1,46 (p= 0,03) e diminuição do An x ß de 1,89 para 1,55 (p= 0,01); também houve piora do VO2 Pico de 21,14 ml/Kg/min para 20,7 ml/Kg/min (p= 0,58). Conclusão: O programa de reabilitação cardiovascular por treinamento físico supervisionado melhorou a reserva de fluxo miocárdico em pacientes com Disfunção Ventricular Esquerda de etiologia não isquêmica. / Introduction: Heart failure is a clinical, complex and progressive syndrome, which may result from any structural or functional heart disorder that changes its capacity of filling and/or ejection, and the majority of patients perform evolution with left ventricular dysfunction (DVE). The exercise training is accepted as an important adjuvant in the treatment of this clinical condition by promoting significant improvement in patients functional capacity; however the mechanisms by which this occurs are still not fully elucidated. In this context, Echocardiography with Real Time Myocardial Perfusion (EPMTR) can be a very useful method as much the evaluation of hemodynamic parameters as myocardial perfusion, facilitating a better understanding of the physiopathologic changes promoted by the cardiovascular rehabilitation by supervised exercise training (RCVEFS) and consequently, its therapeutic impact on the prognosis of this critical group of patients. Objective: Evaluate if the RCVEFS can improve the myocardial flow reserve, measured by echocardiography with real time myocardial perfusion, in patients with non-ischemic etiology DVE. Methods: We prospectively evaluated 40 patients over 18 years old with left ventricular dysfunction defined by ejection fraction of left ventricle (LVEF) calculated by Simpson Method <45% and without limitations of physical exercise practice, that were invited to a RCVES program in a period of 4 months. Patients were randomly assigned to a training group or control group. There were performed in their study beginning and after 04 months of group attendance, ergo spirometry and EPMTR. The perfusion analysis was performed by an independent examiner (blind), that verified the myocardial peak intensity regularized by the acoustic cavity intensity (An), micro bubbles refilling speed after their complete destruction with a high ultrasonic energy beam (ß) and myocardial blood flow (An x ß), using Q-Lab Philips Ultrasound Program. Results: From 40 patients initially selected, 23 concluded the study, being 13 in training group (average age 53 ± 13 years, 09 male, 15% smokers, 38% Dyslipedemia, 85% high blood pressure (HBP), 15 % mellitus diabetes (DM) and 31% Chagas disease) and 10 in the control group (mean age 59 ± 12 years, 04 male, 10% smokers, 50% dyslipidemia, hypertension 90%, 30% and 10% DM Chagas disease). There was no LVEF improvement in the group training (26 + 14 to 26 + 13) and the control group (26 + 6 to 27 + 6). In the training group there was An increase of 1.21 to 1.43 (p = 0.02) of ß from 1.51 to 2.20 (p = 0.0001) and An x ß of 1.81 to 3.05 (p = 0001), there was also VO2 peak improvement of 21.75 ml / kg / min to 24.76 ml / kg / min (p = 0, 0005). In the control group there was An increase of 1.14 to 1.15 (p = 0.91), ß decrease from 1.72 to 1.46 (p = 0.03) and reduction in An x ß of 1.89 to 1.55 (p = 0.01), there was also VO2 peak deterioration 21.14 ml/kg/min to 20.7 ml/kg/min (p =0.58). Conclusion: The Cardiovascular Rehabilitation Program by Supervised Physical Training improved the myocardial flow reserve, in patients with Left Ventricular Dysfunction of non-ischemic etiology.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As doenças cardiovasculares estão entre as principais causas de mortalidade em muitos países. O sistema nervoso autônomo e a função endotelial constituem mecanismos centrais no desenvolvimento e progressão de doenças cardiovasculares. A função autonômica e a reatividade vascular podem estar alteradas em indivíduos com maior risco para doença cardiovascular, como indivíduos com história familiar de primeiro grau de diabetes tipo 2 (HFDM2) e indivíduos com polimorfismo 894G>T da enzima óxido nítrico sintase endotelial (eNOS). Os objetivos dos três artigos apresentados na tese foram: artigo I. Investigar a influência da HFDM2 na modulação autonômica cardíaca em ausência de desordens metabólicas concomitantes; artigo II. Investigar a influência da HFDM2 na reatividade vascular em ausência de desordens metabólicas concomitantes e, artigo III. Investigar a influência do polimorfismo 894G>T no efeito de uma sessão de exercício dinâmico máximo na reatividade vascular. Foram recrutados indivíduos saudáveis com e sem HFDM2 para os artigos I e II. A variabilidade da frequência cardíaca (VFC) foi determinada através da análise espectral de um registro de intervalos RR durante 10 minutos na posição supina (artigo I) e a reatividade vascular durante a hiperemia reativa através da pletismografia de oclusão venosa (artigo II). Para a realização do artigo III, foram recrutados indivíduos saudáveis com e sem o polimorfismo 894G>T da eNOS. O protocolo consistiu na determinação da reatividade vascular basal e durante a hiperemia reativa, o qual eram realizados pré, 10, 60 e 120 minutos após um teste de esforço cardiopulmonar máximo. Os indivíduos com HFDM2 apresentaram maiores valores para variáveis antropométricas e metabólicas e uma menor VFC (artigo I) e reatividade vascular (artigo II) quando comparados com o grupo-controle (p<0,05). Em seguida, os grupos foram emparelhados para essas variáveis consideradas capazes de alterar a VFC e a reatividade vascular e nenhuma diferença significativa foi encontrada entre os grupos nos artigos I e II (p>0,05). Foi realizada análise de correlação simples, sendo que as variáveis que apresentaram significância estatística foram submetidas à análise de regressão múltipla. Esta identificou colesterol (P=0,014) e triglicerídeos (P=0,014) como preditores independentes da VFC (modelo r2=0,16; P<0,001) e insulina (P<0,05) e razão cintura-quadril (P<0,05) como preditores independentes da reatividade vascular (modelo r2=0,22; P=0,006). No artigo III, não foram observadas diferenças entre os indivíduos com e sem o polimorfismo 894G>T em relação as características antropométricas, metabólicas e hemodinâmicas e medidas de fluxo sanguíneo antes do exercício dinâmico máximo (P>0,05). Os indivíduos polimórficos apresentaram menor reatividade vascular independente do tempo (efeito do grupo P=0,019) e a análise de post-hoc revelou que os indivíduos polimórficos apresentavam valor menor apenas no momento 120 minutos (P=0,022) quando comparados com indivíduos sem o polimorfismo. Estes achados sugerem que indivíduos com HFDM2, em ausência de desordens metabólicas concomitantes, não apresentam alteração da modulação autonômica cardíaca e de reatividade vascular. Em adendo, indivíduos com polimorfismo 894G>T, têm menor reatividade vascular após um sessão de exercício, denotando a presença de disfunção vascular. / Cardiovascular diseases are among the leading causes of mortality in many countries. The autonomic nervous system and the endothelial function are central mechanisms in the development and progression of cardiovascular diseases. The autonomic function and vascular reactivity may be altered in subjects with higher risk for cardiovascular disease, as subjects with family history of first-degree relatives of type 2 diabetes (FDRs), and subjects with the 894G>T polymorphism of the endothelial nitric oxide synthase (eNOS). The aims of these three papers presented at this thesis were: paper I. To investigate the influence of FDR on cardiac autonomic modulation in the absence of concomitant metabolic disorders; paper II. To investigate the influence of FDR on vascular reactivity in the absence of concomitant metabolic disorders; paper III. To investigate the influence of the 894G>T polymorphism on the effect of a single bout of maximal dynamic exercise on vascular reactivity. Healthy subjects with and without FDRs were recruited for the paper I and II. The heart rate variability (HRV) was determined by spectral analysis of inter-beat intervals recorded during 10 min in the supine position (paper I) and vascular reactivity during the reactive hyperemia by venous occlusion plethysmography (paper II). For the paper III, healthy subjects with and without the 894G>T polymorphism of the eNOS were recruited. The protocol consisted of vascular reactivity assessment at baseline and during reactive hyperemia, which were performed pre, 10, 60 and 120 min after a maximal cardiopulmonary exercise test. The FDRs exhibited higher values for anthropometric and metabolic variables and lower values for HRV (paper I), and vascular reactivity (paper II) when compared to the control subjects (p<0.05). After matching the groups for variables, that are known to alter HRV and vascular reactivity, no significant difference was observed between groups in the paper I and II (p>0.05). Following single correlation analysis, only the variables with statistical significance were submitted to multiple regression analysis. This identified cholesterol (P=0.014) and triglycerides (P=0.014) as significant predictors of HRV (model r2=0.16; p<0.001), and insulin (P<0.05) and waist-to-hip ratio (P<0.05) as independent predictors (model r2=0.22; P=0.006). There were no differences between the subjects with and without the 894G>T polymorphism concerning anthropometric, metabolic, and hemodynamic characteristics, and blood flow measurements before maximal dynamic exercise (P>0.05), in the paper III. The polymorphic subjects presented lower vascular reactivity regardless of time (P=0.019 for group main effect), and post-hoc analysis revealed that polymorphic subjects had lower values only at the 120 min measurement (P=0.022) when compared with subjects without the polymorphism. These findings suggest that FDRs, in the absence of concomitant metabolic disorders, does not impair cardiac autonomic modulation and vascular reactivity. Furthermore, subjects with the 894G>T polymorphism had lower vascular reactivity after a single bout of exercise, denoting the presence of vascular dysfunction.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-03-30T19:56:57Z No. of bitstreams: 1 TeseMTF.pdf: 2239287 bytes, checksum: 3b29490f6ed81c7556b00699c35d839c (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-18T12:48:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMTF.pdf: 2239287 bytes, checksum: 3b29490f6ed81c7556b00699c35d839c (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-18T12:48:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMTF.pdf: 2239287 bytes, checksum: 3b29490f6ed81c7556b00699c35d839c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-18T12:57:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMTF.pdf: 2239287 bytes, checksum: 3b29490f6ed81c7556b00699c35d839c (MD5) Previous issue date: 2016-09-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Arthropods and vertebrates have a great ability to concentrate urine by the kidney and behaviors directed the conservation and acquisition of water and salt due to activities controlled by mechanisms involving hormones and neural circuits. The loss of water or body volume can occur in the intracellular compartment (intracellular dehydration), the extracellular compartment (extracellular dehydration) or both (absolute or duble dehydration). Studies from our laboratory had shown that in unanesthetized animals extracellular dehydration produced by furosemide injection followed by keeping animals with a sodium deficient diet does not alter the basal cardiovascular parameters, but change the basal ventilation.Therefore, the objectives of our study in unanesthetized rats submitted to intracellular dehydration or duble dehydration were: 1) to characterize the baseline cardiorespiratory responses; 2) evaluate the arterial blood gas parameters; 3) to evaluate plasma concentrations of sodium, potassium and plasma osmolality; 4) evaluate the cardiorespiratory responses to the activation of glutamate NMDA receptors in the NTS before and after pretreatment with glutamate NMDA receptor antagonist (AP5) of rats submitted to mixed dehydration. Holtzman rats were implanted with cannula in the NTS and catheter inserted in the abdominal aorta via the femoral artery and femoral vein. The ventilation (VE) measurement were obtained by whole body plethysmography method. The protocols was performed in rats euhydrated (before dehydration), dehydrated (following the methodology to induce dehydration) and/or rehydrated rats (2 h after free access to water and 0.3 M NaCl). The intracellular dehydration induced by intragastric overload 2 M NaCl (2 mL) produced an increase 22 in mean arterial pressure (MAP), without change the heart rate (HR), tidal volume (VT), respiratory rate (fR) and VE. The duble dehydration (intracellular and extracellular combined) induced by 24 h of water deprivation, produced an increase in MAP and VT without modifying the HR, fR and VE. In rehydrated rats PAM and VT returned to baseline. Unilateral injections of L-glutamate and NMDA glutamatergic receptor agonist into NTS of euhydrated rats produced pressor responses and bradycardia. After 24 hours of water deprivation these pressor and bradycardic responses produced by NMDA injection in the NTS were reduced, without changing the bradycardia produced by L-glutamate injection in the NTS. After rehydration, the pressor responses to L-glutamate and NMDA receptors in the NTS remained low and bradycardia produced by NMDA injection in the NTS. Furthermore, the objectives of our study in anesthetized animals subjected to extracellular dehydration were: 1) to characterize the baseline cardiorespiratory responses and renal sympathetic nerve activity (RSNA); 2) to evaluate the effect of peripheral blockade of AT1 receptors angiotensinergic on basal cardiorespiratory responses and on RSNA; 3) to evaluate the arterial blood gas parameters; 4) to evaluate plasma concentrations of sodium and potassium. Extracellular dehydration induced by subcutaneous injection of the diuretic furosemide did not affect the basal MAP and HR, phrenic nerve activity (PNA) and RSNA. Extracellular dehydration did not affect the pressor response produced by intravenous (iv) injection of ANG II, decreased ASNR and did not change the HR and PNA. The iv injection of losartan (AT1 receptor antagonist, 1 mg/kg body weight) induced a decrease in MAP without changing HR, and RSNA and PNA. The hypotensive response after iv injection of losartan was greater in dehydrated animals. Extracellular dehydration did not affect the response of RSNA and PNA after losartan administration. The results suggest that changes in the volume and composition of body fluids affect the cardiovascular control in animals with intracellular 23 dehydration. Furthermore, it affects the cardiorespiratory control in animals with mixed dehydration and glutamatergic neurotransmission in the NTS. Moreover, in anesthetized animals with extracellular dehydration showed no changes in baseline cardiorespiratory responses and RSNA. / Os mamíferos apresentam uma grande capacidade de concentração de urina pelo rim e comportamentos dirigidos à conservação e aquisição de água e sal, devido a atividades controladas por mecanismos envolvendo hormônios e circuitos neurais. A perda de água ou de volume pode ocorrer no compartimento intracelular (desidratação intracelular), do compartimento extracelular (desidratação extracelular) ou de ambos (desidratação absoluta ou mista). Estudo do nosso laboratório mostrou em animais não anestesiados que a desidratação extracelular produzida pela injeção de furosemida seguida da manutenção dos animais com uma dieta deficiente em sódio não altera os parâmetros cardiovasculares basais, mas altera a ventilação basal. Assim, os objetivos do nosso estudo em animais não anestesiados submetidos à desidratação intracelular ou mista foram: 1) caracterizar as respostas cardiorrespiratórias basais; 2) avaliar os parâmetros gasométricos arteriais; 3) avaliar as concentrações plasmáticas de sódio, potássio e osmolaridade plasmática; 4) avaliar as respostas cardiorrespiratórias à ativação de receptores glutamatérgicos NMDA no NTS de ratos submetidos à desidratação mista. Foram utilizados ratos Holtzman com cânulas implantadas no NTS e com cateteres inseridos na aorta abdominal através da artéria e na veia femoral. As medidas de ventilação (VE) foram obtidas pelo método de pletismografia de corpo inteiro. Os protocolos foram realizados em ratos normohidratados (antes da desidratação), desidratados (após a metodologia para induzir a desidratação) e/ou em ratos repletos (2 h após o livre acesso a NaCl 0,3 M e água). A desidratação intracelular induzida pela sobrecarga intragástrica de NaCl 2 M (2 mL), produziu um aumento da pressão arterial média (PAM), sem modificar a frequência cardíaca (FC), o volume corrente (VC), a frequência respiratória (fR) e a VE. A desidratação mista (intracelular e extracelular combinadas), induzida por 24 h de privação hídrica, produziu um aumento da PAM e do VC, sem modificar a FC, a fR e a VE. Nos ratos reidratados a PAM e o VC retornaram aos valores basais. Injeções unilaterais de L-glutamato e do agonista de receptor glutamatérgico NMDA no NTS de ratos normohidratados produziram respostas pressoras e bradicardicas. Após 24 h de privação hídrica essas respostas pressoras foram reduzidas, assim como a bradicardia produzida por injeção de NMDA no NTS e sem alteração na bradicardia produzida por L-glutamato no NTS. Após a reidratação, as respostas pressoras do Lglutamato e NMDA no NTS permaneceram reduzidas, bem como a bradicardia produzida pela injeção de NMDA no NTS. Além disso, os objetivos do nosso estudo em animais anestesiados submetidos à desidratação extracelular foram: 1) caracterizar as respostas cardiorrespiratórias basais e a atividade do nervo simpático renal (ANSR); 2) avaliar o efeito do bloqueio periférico dos receptores angiotensinérgicos AT1 sobre as respostas cardiorrespiratórias basais e sobre a ANSR; 3) avaliar os parâmetros gasométricos arteriais; 4) avaliar as concentrações plasmáticas de sódio e potássio. A desidratação extracelular induzida pela injeção subcutânea do diurético furosemida não alterou a PAM e a FC basais, não alterou a atividade do nervo frênico (ANF) e a ANSR. A desidratação extracelular não alterou a resposta pressora produzida pela injeção intravenosa (iv) de ANG II, nem a queda na ASNR e não promoveu alterações na FC e na ANF. A injeção iv de losartan (antagonista dos receptores AT1, 1 mg/kg de peso corporal) promoveu queda na PAM sem alterar a FC, a ANSR e a ANF. A resposta hipotensora após a injeção iv de losartan foi maior nos animais com desidratação extracelular. A desidratação extracelular não alterou a resposta da ANSR e ANF após o bloqueio com losartan. Os resultados sugerem que alterações na composição e no volume dos líquidos corporais modificam o controle cardiovascular em animais com desidratação intracelular. Além disso, altera o controle cardiorrespiratório em animais com desidratação mista, bem como a neurotransmissão glutamatérgica no NTS. E ainda, em animais anestesiados com desidratação extracelular não apresentaram alterações cardiorrespiratórias basais e nem na ANSR.