L’insuffisance cardiaque (IC) est un problème majeur de santé publique. La pénurie des greffons cardiaques et la résistance de nombreux patients aux traitements conventionnels ont poussé les chercheurs à développer de nouvelles thérapeutiques dont la thérapie cellulaire. Bien que l’idée initiale de la thérapie cellulaire ait été de repeupler la partie nécrosée du cœur par l’administration de cellules viables et fonctionnelles, leur disparition rapide alors que les bénéfices perdurent dans le temps a conduit à l’hypothèse que les cellules agiraient via un mécanisme paracrine. Les vésicules extracellulaires (VE), incluant les exosomes et les microparticules, seraient principalement impliquées dans ce processus. Elles agiraient ainsi comme de véritables navettes transportant des biomolécules actives permettant d’activer des voies de réparation endogènes dans le tissu traité. Ce projet de thèse a pu mettre en évidence : 1) La non-infériorité des VE issues de progéniteurs cardiovasculaires (Pg) dérivés de cellules souches embryonnaires humaines par rapport à leurs cellules d’origine dans un modèle murin d’IC chronique (ICC). Ces VE activeraient des voies de signalisation endogènes impliquées dans la stimulation de la prolifération cellulaire, la survie cellulaire, la réparation de l’ADN et la diminution de la fibrose. Leur contenu moléculaire spécifique, et notamment les microARN, pourrait être impliqué dans ces phénomènes. 2) L’importance du choix du type cellulaire dans la production de VE efficaces sur le plan thérapeutique puisque ni les VE dérivées de cardiomyocytes matures ni celles de cellules souches mésenchymateuses n’ont eu d’effets bénéfiques sur la fonction cardiaque de souris en ICC. 3) L’implication des VE dans l’effet paracrine des cellules, confirmée par l’amélioration de la fonction cardiaque chez des souris présentant une ICC traitées avec des VE issues de Pg dérivés d’iPS. Des tests fonctionnels in vitro ont montré que les VE auraient un rôle pro-angiogénique, pro-prolifératif et amélioreraient la survie des cellules. Une thérapie a-cellulaire aurait une réelle pertinence clinique en réglant une partie des problèmes techniques, immunologiques et sécuritaires associés aux greffes de cellules. Si cette hypothèse est confirmée, il pourrait en résulter une simplification des problèmes réglementaires, une diminution des coûts de production et de ce fait une plus grande diffusion clinique de la méthode. / Heart failure (HF) is a major public health concern. The lack of donor hearts and the resistance of numerous patients to conventional treatments has led scientists to develop new therapies such as cell therapy. The initial goal of cell therapy was to repopulate the infarcted heart by directly injecting viable and functional cells. However, the rapid disappearance of the transplanted cells contrasts with their long term, ongoing functional benefits, suggesting that cells may act through a paracrine mechanism. Extracellular vesicles (EV), including exosomes and microparticles, may be key to this process, acting as shuttles to transport bioactive macromolecules that stimulate endogenous repair pathways in the host tissue. This PhD project demonstrates: 1) The non-inferiority of EV secreted by cardiovascular progenitors (Pg) derived from human embryonic stem cells as compared to their parent cells in a mouse model of chronic HF (CHF). These EV could act by the activation of endogenous signaling pathways implicated in cell proliferation, survival, DNA repair and decreased fibrosis. Their specific content, such as miRNA, could be involved in these benefits. 2) The importance of the cell type in the production of therapeutically effective EV, since EV derived from mature cardiomyocytes and mesenchymal stem cells did not improve cardiac function in mice with CHF. 3) The importance of EV in paracrine effects of cells, confirmed by the improvement of cardiac function in mice with CHF treated with EV secreted by Pg derived from iPS cells. In vitro data shows that EV might have pro-angiogenic, pro-proliferative and pro-survival effects. An acellular therapy should be clinically relevant by reducing technical, immunological and safety problems associated with cell transplantation. If this hypothesis is confirmed, regulatory concerns would be simplified and production costs reduced, facilitating large-scale production.

Ziel der Studie war es, den Einfluss des Geschlechts auf die Klinik, die medikamentöse Therapie und den Gebrauch von Interventionen bei Patienten mit terminaler dilatativer Kardiomyopathie (DCM) nach Vorstellung zur Herztransplantation zu untersuchen. Es wurden 702 konsekutive DCM-Patienten (110 Frauen, 592 Männer) rekrutiert, die sich am Deutschen Herzzentrum Berlin zur Herztransplatation vorstellten und während eines Zeitraumes von im Mittel 4,3 Jahren beobachtet wurden. Die Diagnose DCM wurde durch Herzkatheter bestätigt. Etwa 300 Variablen zu Basisparametern, medikamentöser Therapie, Interventionen und Outcome wurden pro Patient analysiert. Der kombinierte Endpunkt wurde als das Auftreten eines von drei Ereignissen definiert: Tod auf der Warteliste, Herztransplantation oder Implantation eines Assist-Device. Die Ereignisanalyse wurde mittels multivariater Regression und Kaplan-Meier-Statistik durchgeführt. Bei Erstvorstellung zeigten Frauen und Männer keine Unterschiede in Alter, LVEF und LVEDD (% der Norm, für Alter und BSA korrigiert), aber bei Symptomatik, RVEF, linksatrialem Durchmesser, Vorhofflimmern und Beta1-Autoantikörpern. Frauen wurden signifikant früher transplantiert als Männer (112,3 +/- 117,5 vs. 340,7 +/- 332,1 Tage auf der Warteliste; p = 0,0001). Stärkste unabhängige Prädiktoren für Ereignisse bei beiden Geschlechtern waren korrigierter LVEDD und RVEF. Bei Frauen erhöhte Vorhofflimmern das Ereignisrisiko 3fach (2,905; CI: 1,406 - 6,001), wohingegen das Outcome bei Männern durch Vorhofflimmern nicht beinflusst wurde. Alter bei Erstvorstellung, Belastungsdyspnoe und Immunadsorption waren zusätzliche Prädiktoren bei Männern. Zusammenfassung: Geschlechterunterschiede bei klinischen Basisparametern können Behandlung und Outcome von DCM-Patienten beeinflussen. Vorhofflimmern ist bei männlichen Patienten nicht mit einem schlechteren Outcome assoziiert, bewirkt jedoch eine 3fache Erhöhung des Ereignisrisikos bei weiblichen Patienten. / The goal of this study was to determine the influence of gender on clinical parameters, on medical treatment and use of interventions in patients with end-stage dilated cardiomyopathy (DCM) presenting for heart transplantation. We enrolled 702 consecutive patients (592 men and 110 women) with DCM who presented at the German Heart Institute Berlin for heart transplantation and were followed for an average time of 4.3 years. Diagnosis of DCM was confirmed by cardiac catheterization. About 300 variables of baseline characteristics, medical treatment, interventions, and outcome per patient were analysed. The combined end point was defined as the occurrence of one of three events: death on the waiting list, heart transplantation or cardiac assist device implantation and was analyzed by multivariate regression and Kaplan- Meier-statistics. At presentation women and men did not differ in age, LVEF and LVEDD (% of normal, corrected for age and BSA) but in symptoms, RVEF, left atrial size, atrial fibrillation, and beta-adreno-receptor auto-antibodies. Women were transplanted significantly earlier than men (mean 112.3+/-117.5 vs 340.7+/- 332.1 days on the waiting list; p value 0.0001). Strongest independent predictors for events in both sexes were corrected LVEDD and RVEF. In women, AF increased the risk for events 3fold (2,905; CI: 1.406 – 6.001) whereas in men AF did not predict outcome. Age at first presentation, dyspnoea, and immunoadsorption were additional predictors in men. In patients with DCM, gender differences in baseline characteristics may influence management and outcome. Atrial fibrillation is not associated with a poorer outcome in men but threefold increases the risk in women.

Die hier im Rahmen einer kumulativen Habilitation vorgelegten Arbeiten fassen die wichtigsten Ergebnisse des Autors zum Thema "Neue Mediatoren in der Pathophysiologie der Herzinsuffizienz" zusammen. Folgende neurohumorale Faktoren waren dabei Gegenstand klinischer und experimenteller Untersuchungen: Relaxin, Urotensin-II, Endothelin-1 und Adrenomedullin. Das wichtigste Ergebnis der klinischen und experimentellen Untersuchungen ist die Charakterisierung des Schwangerschaftshormones Relaxin als kompensatorisch wirksamer Mediator und Gegenspieler des Vasokonstriktors Endothelin-1. Aufgrund des Spektrums der biologischen Eigenschaften von Relaxin - funktioneller Endothelin-1-Antagonismus, Vasodilatation, Fibrosehemmung, Pro-Angiogenese, Föderung der glomerulären Filtration und Abschwächung renaler Vasokonstriktoreneffekte - erscheint das Konzept einer therapeutischen Nutzung des Peptides naheliegend. Von besonderem Interesse könnten wegen des ausgeprägten Endothelinantagonismus und der anti-fibrotischen Eigenschaften die Effekte von Relaxin bei pulmonalvaskulärer Hypertonie sein. Bezüglich der Stellung von Urotensin-II in der Pathophysiologie der Herzinsuffizienz sprechen die gewonnenen klinischen Daten zunächst nicht für eine signifikante Rolle des Peptides. Diese Fragestellung und auch die Frage nach der physiologischen Bedeutung von Urotensin-II sind derzeit Gegenstand einer sehr kontroversen wissenschaftlichen Debatte, so dass weitere und umfangreichere Studien zur endgültigen Klärung nötig sind. Schließlich wurde in einem Flusskammermodell erstmalig der bei Herzinsuffizienz typischerweise erhöhte pulmonalvaskuläre Druck als Regulator der pulmonalendothelialen Mediatorsynthese identifiziert, was klinische Daten zur pulmonalen Freisetzung von Endothelin-1 und Adrenomedullin bestätigt und ergänzt. Diese Befunde sollten Anlaß sein, nun die Signaltransduktion ("Mechanotransduktion") druckinduzierter Prozesse zu untersuchen, welche im Gegensatz zur Transduktion scherabhängiger Vorgänge bisher kaum Gegenstand von Forschungsarbeiten war. / This work comprises a summary of the author s experimental and clinical results regarding "Novel mediators in the pathophysiology of heart failure", including investigations on relaxin, endothelin-1, adrenomedullin, and urotensin-II. In this context, identification of the pregnancy hormone relaxin as compensatory mediator and counterplayer to the vasoconstrictor endothelin-1 represents the most intriguing and important result of these studies. In spite of the spectrum of biological properties of relaxin - functional antagonism towards endothelin-1, vasodilation, inhibition of fibrosis, promotion of angiogenesis, stimulation of glomerular filtration and mitigation of renal vasoconstrictor effects - the therapeutical use of relaxin in heart failure seems to be a compelling concept. Given the pronounced functional endothelin antagonism and the profound anti-fibrotic effects of relaxin its use in pulmonary hypertension may be of particular interest. With regard to the relevance of urotensin-II the clinical data presented here do not confirm the view that this peptide plays a significant role in heart failure. However, this point as well as the physiological importance of urotensin-II are currently subject to a controversial scientific debate; therefore, additional studies are necessary to unravel these questions. Finally, using a novel flowchamber model, pulmonary vascular pressure - typically elevated in heart failure - was characterized as regulator of pulmonary endothelial mediator synthesis. These findings corroborate and extend clinical data showing pulmonary vascular release of endothelin-1 and adrenomedullin in patients with heart failure. Based on these results it appears rewarding to investigate signaling mechanisms of pressure-related vascular processes ("mechanotransduction"), which are poorly understood at present.

As doenças cardiovasculares lideram as causas de morte em vários países, inclusive no Brasil, sendo a insuficiência cardíaca (IC) uma das enfermidades mais frequentes. Associações entre ancestralidade genética e susceptibilidade ao desenvolvimento da IC já foram relatadas em diferentes populações. O presente estudo teve como objetivo estimar as ancestralidades global e local de 492 pacientes com IC, identificar regiões e ancestralidades genômicas associadas à IC, seus fatores de risco (diabetes e hipertensão) e à mortalidade causada pela IC, por meio do mapeamento por miscigenação (AM, admixture mapping). Utilizando 182.090 Polimorfismos de Nucleotídeo Único (SNPs, Single Nucleotide Polymorphisms) comuns à nossa população e a três populações ancestrais (europeia, africana e ameríndia) foram realizadas as análises das ancestralidades global e local. Todos os pacientes apresentaram maior proporção de ancestralidade global europeia, média de 0,618±0,218. As análises de AM da IC e da diabetes não mostraram nenhuma região associada, nas três ancestralidades avaliadas. No estudo de AM da hipertensão houve associação estatisticamente significativa com a ancestralidade local africana no cromossomo 2 (chr2p25.3) (p=4,65x10-5). Nessa região estão mapeados 7 RNAs não codificantes, 2 RNAs longos de região intergênica não codificadores de proteína, 44,93% do gene Syntrophin Gamma 2 (SNTG2) e o gene que codifica uma proteína de transmembrana (TMEM18). A análise de AM da mortalidade por IC foi realizada com os mesmos 492 pacientes com IC, usando o modelo caso-controle, sendo o grupo de casos (n=248) composto por pacientes em óbito no final de 4 anos de avaliação, e o grupo de controles (n=244), de indivíduos que ainda estavam vivos no final desse mesmo período. Foi observada associação estatisticamente significativa com a ancestralidade local europeia no cromossomo 6 (chr6p22.3) (p=6,805x10-5). Nessa região estão mapeados 30,74% do gene Ataxina 1 (ATXN1) e o gene Guanosina Monofosfato Redutase (GMPR). O mapeamento fino nessa região, com 7.916 SNPs, apresentou dois marcadores genéticos, rs1042391 e rs2142672, com resultados significativos (p=1,140x10-4, p=3,921×10-4, respectivamente). O alelo em homozigose TT do rs1042391 foi associado a um aumento de 21% ao risco de morte por IC (HR=1.21, p=0,0013), enquanto que o alelo em homozigose CC do rs2142672 foi associado a um aumento de 51% ao risco de morte por IC (HR=1.51, p=0,0004). Estes são achados iniciais e, como tal, devem ser considerados como hipóteses geradoras. Apesar disso, ficou demonstrado a utilidade do estudo de AM para identificar regiões com diferentes ancestralidades genômicas que podem contribuir para o risco de doenças complexas em populações geneticamente miscigenadas. Esses dados podem auxiliar na compreensão da etiologia genética da hipertensão e da mortalidade em pacientes com IC, relacionados à ancestralidade, podendo servir como ponto de partida para estudos funcionais na tentativa de aprofundar os conhecimentos dos processos biológicos que levam à hipertensão e à IC. Estudos futuros são necessários para replicar as associações encontradas, detectar variáveis causais que conduzem essas associações e explorar aplicações clínicas para as regiões de genes consistentemente associadas a mortalidade em pacientes com IC e à hipertensão / Cardiovascular diseases lead the causes of death in several countries, including Brazil, with the heart failure (HF) being one of the most frequent diseases. Associations between genetic ancestry and susceptibility to the development HF have already been reported in different populations. The present study aimed to estimate the global and local ancestry of 492 HF patients, and identify genomic regions and ancestry associated with HF, HF risk factors (diabetes and hypertension) and HF mortality, through admixture mapping (AM). Using 182,090 Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) common to our population and to three ancestral populations (European, African and Amerindian) the analyses of global and local ancestry were performed. All patients showed a higher proportion of European global ancestry, mean of 0.618±0.218. The AM analysis of HF and diabetes did not show any associated regions, in the three ancestries evaluated. In AM of hypertension there was a statistically significant association with African local ancestry on chromosome 2 (chr2p25.3) (p=4,65x10-5). In this region are mapped 7 non-coding RNAs, 2 long intergenic non-protein coding RNAs, 44.93% of the Syntrophin Gamma 2 gene (SNTG2) and the gene encoding a transmembrane protein (TMEM18). The AM analysis of HF mortality was performed with the same 492 HF patients, using case-control model, case group (n=248) was composed of patients who died at the end of 4 years of evaluation, and control group (n=244) included individuals who were still alive at the end of that period. A statistically significant association with European local ancestry on chromosome 6 (chr6p22.3) (p=6.805x10-5) was observed. In this region are mapped 30.74% of the gene Ataxin 1 (ATXN1) and the Guanosine Monophosphate Redutase gene (GMPR). The fine mapping in this region, with 7,916 SNPs, presented two genetic markers, rs1042391 and rs2142672, with significant results (p=1,140x10-4, p=3,921×10-4, respectively). The TT homozygous allele of rs1042391 was associated with 21% increase risk of HF death (HR=1.21, p=0,0013), while the CC homozygous allele of rs2142672 was associated with 51% increase risk of HF death (HR=1.51, p=0.0004). These are initial findings and, as such, should be considered as generating hypotheses. Despite this, it was demonstrated the utility of the AM study to identify regions with different genomic ancestry that may contribute to the risk of complex diseases in genetically mixed populations. These data may contribute to understand the genetic etiology of hypertension and mortality in HF patients, related to ancestry, and may serve as a starting point for functional studies in an attempt to deepen the knowledge of the biological processes that lead to hypertension and HF. Future studies are needed to replicate the associations found, to detect causal variables that lead these associations, and to explore clinical applications for gene regions consistently associated with death in patients with HF and hypertension

Os efeitos da utilização da terapia de ressincronização cardíaca (TRC) em pacientes com cardiopatia chagásica (CCC) são pouco conhecidos. O objetivo desse trabalho foi comparar o efeito dessa terapia em pacientes com CCC e não-chagásica. Foram estudados, retrospectivamente, todos os pacientes submetidos à ressincronização cardíaca, associados ou não ao cardioversor-desfibrilador implantável (CDI) no Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo no período de julho de 2007 a dezembro de 2017. Para comparar a mesma variável em dois momentos diferentes foi utilizado Teste de Wilcoxon. Para a comparação de proporções foi utilizado o teste exato de Fisher. A análise de sobrevida foi feita utilizando-se o método de Kaplan-Meier com o \"Long rank test\" para comparar a sobrevida entre os grupos. Para a análise das variáveis associadas à mortalidade pós-implante utilizou-se a análise de regressão de Cox. Noventa e oito pacientes foram incluídos e divididos em três grupos de cardiopatia: chagásica (CCC) com 42 pacientes (42,9%); isquêmicos (ISQ) com 13 (13,3%) e nãoisquêmico não-chagásico (NINC) com 43 (43,9%). Os pacientes que receberam implante de TRC foram 71,4% e TRC associado ao CDI foram 28,5%. Não havia diferença estatisticamente significativa entre os grupos na avaliação das características clínicas, exceto pela predominância de pacientes do gênero masculino no grupo ISQ. Em relação aos bloqueios de condução intraventriculares, havia menor quantidade de bloqueio de ramo esquerdo (BRE) espontâneo e maior quantidade de BRE induzido no grupo CCC. As demais características eletrocardiográficas e ecocardiográficas eram semelhantes entre os grupos. A sobrevida de pacientes que recebem a TRC foi baixa após 48 meses de implante, independentemente do tipo de miocardiopatia e a despeito da melhora significativa da classe funcional e estreitamento do QRS dos pacientes. Todavia, a sobrevida em pacientes chagásicos foi significativamente menor quando comparada as demais miocardiopatias. Ademais, a melhora da fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) e a redução do diâmetro diastólico final do ventrículo esquerdo (DDFVE) ocorreram significativamente apenas no grupo NINC. O aumento da idade, FEVEreduzida, presença de atraso da condução intraventricular não especificada (ACINE) e de bloqueio de ramo direito (BRD) e baixa classe funcional estão associadas a maior risco de morte após implante. As taxas de complicações cirúrgicas foram baixas em todos os grupos. A taxa de óbito cirúrgico é compatível com a gravidade desses pacientes. Conclui-se que a CCC apresenta resposta clínica à TRC, mas a mortalidade após 48 meses é maior que em outras cardiopatias. / The effects of using cardiac resynchronization therapy (CRT) in patients with Chagas\' heart disease (CCC) are poorly understood. The objective of this study was to compare the effect of this therapy in patients with CCC and non-Chagas\' disease. We retrospectively studied all patients submitted to cardiac resynchronization associated or not with the implantable cardioverter defibrillator (ICD) at the Clinical Hospital of Ribeirão Preto Medical School at the São Paulo University from July 2007 to December 2017. We use Wilcoxon\'s test to compare the same variable in two different times. Fisher\'s exact test was used to compare proportions. Survival analysis was done using the Kaplan-Meier method with the Long rank test to compare survival between groups. Cox regression analysis was used to analyze the variables associated with post-implantation mortality. Ninety-eight patients were included and divided into three groups: cardiopathy: chagasic (CCC) with 42 patients (42.9%); ischemic (ISQ) with 13 patients (13.3%) and non-ischemic non-chagasic (NINC) with 43 (43.9%). The patients who received CRT implantation were 71.4% and CRI associated CRT were 28.5%. There was no statistically significant difference between the groups in the assessment of clinical characteristics, except for the predominance of male patients in the ISQ group. In relation to intraventricular conduction blockades, there was a lower amount of spontaneous left bundle branch block (LBBB) and greater amount of LBBB induced in the CCC group. The other electrocardiographic and echocardiographic characteristics were similar between groups. The survival of patients receiving CRT was low after 48 months of implantation, regardless of the type of cardiomyopathy and despite significant improvement in functional class and QRS narrowing of patients. However, survival in chagasic patients was significantly lower when compared to other cardiomyopathies. In addition, the improvement of left ventricular ejection fraction (LVEF) and the reduction of the left ventricular end-diastolic dimension (LVEDF) occurred significantly only in the NINC group. Increased age, reduced LVEF, presence of unspecified intraventricular conduction delay and left bundle branch block, and low functional class are associated with a higher risk of death after implantation. Therates of surgical complications were low in all groups. The surgical death rate is compatible with the severity of these patients. It is concluded that CCC presents a clinical response to CRT, but mortality after 48 months is higher than in the other cardiopathies.

Fundamento: Na descompensação da insuficiência cardíaca, pode ocorrer o baixo débito cardíaco, nessa situação o uso de inotrópico pode ser necessário. Se o acesso venoso for periférico, a infusão venosa prolongada de inotrópicos pode levar à flebite. Por outro lado, o acesso venoso central pode apresentar complicações. O Cateter Central de Inserção Periférica (PICC) pode ser uma opção nessa situação. O objetivo do presente estudo foi avaliar a incidência de flebite com o uso do PICC em comparação ao acesso venoso periférico. Métodos: em estudo clínico randomizado foram selecionados pacientes com insuficiência cardíaca congestiva avançada, em uso de inotrópico endovenoso; plaquetas >= 50.000/mm3 e fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) < 0,45. Os pacientes foram randomizados para receberem o PICC ou manter o acesso venoso periférico. O desfecho principal foi à ocorrência de flebite. Os dados foram analisados pela regressão logística. Resultados: Foram incluídos 40 pacientes no Grupo PICC e 40 pacientes no grupo controle. A mediana da idade foi de 61,5 (IQR=16) anos, a FEVE foi de 24,0 (IQR= 10) % e a dose da dobutamina foi de 7,73 (IQR = 5,3) mcg/kg*min. No Grupo PICC a ocorrência de flebite foi de 2,5 % (1 paciente) enquanto no grupo controle foi de 95% (38 pacientes), com razão dos riscos (HR) de 0,1% (IC 95%: 0,0 a 1,6%, P < 0,001). Conclusões: O uso de PICC foi associado a redução da incidência de flebite durante a infusão endovenosa contínua de dobutamina em pacientes com baixo débito cardíaco durante internação por insuficiência cardíaca descompensada / Background: During decompensated heart failure, the use of intravenous inotropes can be necessary. With peripheral venous access, prolonged infusions can cause phlebitis. However, traditional central venous catheters have possible complications. Peripherally inserted central catheters (PICCs) may be an alternative to traditional catheters. Our objective was to compare the incidence of phlebitis between PICCs and catheters used to achieve peripheral venous access. Methods: In a randomized clinical trial, 40 patients were randomized to the PICC group and 40 patients were randomized to thecontrol group. The inclusion criteria were advanced heart failure, ejection fraction < 0.45, and platelets > 50,000/mm3. The patients were randomly assigned to receivea PICC or keep their peripheral venous access. The primary endpoint was the occurrence of phlebitis. Results: We included 40 patients in the PICC group and 40 patients in the control group. The median age was 61.5 (interquartile range [IQR]=16) years, the ejection fraction was 0.24 (IQR=0.10), and the dobutamine dose was 7.73 (IQR=5.3) mcg/kg*min. Phlebitis occurred in 1 patient (2.5%) in the PICC group and in 38 patients (95.0%) in the control group, with a hazard ratio of 0.1% (95% confidence interval [CI]: 0.0%-1.6%, P < 0.001). Conclusion: PICCs were associated with a lower incidence of phlebitis in patients hospitalized for decompensated heart failure with low cardiac output during intravenous dobutamine infusions

A patogênese da Cardiomiopatia Chagásica Crônica (CCC) ainda é assunto de intenso debate. A CCC apresenta intenso infiltrado inflamatório no tecido cardíaco, onde os linfócitos T infiltrantes produzem citocinas inflamatórias, como IFN-gama e TNF-alfa. Adicionalmente, pacientes com CCC apresentam um pior prognóstico quando comparados aos portadores de outras cardiomiopatias de etiologia não inflamatória, como a cardiomiopatia dilatada idiopática (CDI) e a cardiomiopatia isquêmica (CI), sugerindo que mecanismos inflamatórios participam da patogênese e evolução da doença. Além disso, evidências anteriores de nosso grupo indicaram alterações do metabolismo energético na CCC. Neste trabalho, comparamos a expressão protéicado miocárdio de pacientes com CCC, CDI e CI e indivíduos sem cardiomiopatias, com foco em proteínas relacionadas ao metabolismo energético celular. Para a identificação do perfil de expressão protéica no miocárdio de pacientes com CCC, utilizamos a técnica de separação por eletroforese bidimensional, e a identificação das proteínas foi feita por espectrometria de massa. A maioria dos spots identificados corresponde a proteínas estruturais ou proteínas do metabolismo, principalmente do metabolismo energético. Foram identificadas também proteínas envolvidas na apoptose, em processos imunes e de resposta ao estresse. A análise da expressão protéica diferencial, utilizando marcação fluorescente, nos permitiu analisar o padrão de expressão das proteínas diferencialmente expressas no miocárdio de pacientes com CCC, CDI e CI e de indivíduos sem cardiomiopatias, dentro de um total de 683 spots e 230 proteínas distintas identificadas. Observamos que o padrão de expressão protéica do miocárdio de pacientes com CCC é o mais distinto em relação ao padrão de expressão protéica presente no miocárdio de indivíduos sem cardiomiopatias; e que o padrão de expressão das proteínas presentes no miocárdio de pacientes com CI é o que mais se assemelha ao padrão de indivíduos sem cardiomiopatias. Encontramos várias proteínas com expressão alterada em amostras de pacientes com CCC, CDI e CI em comparação com amostras de indivíduos sem cardiomiopatias, as quais desempenham papéis fundamentais em processos envolvidos na patologia de doenças cardiovasculares como apoptose (ex. catepsina D e Akt2), estresse oxidativo (ex. catalase), estresse do retículo endoplasmático (ex: proteína dissulfito isomerase), remodelamento cardíaco (ex: gelsolina) e outros. A análise individual das proteínas diferencialmente expressas entre os grupos de cardiomiopatia também mostrou que o miocárdio de pacientes com CCC apresenta expressão reduzida de várias proteínas mitocondriais associadas ao metabolismo energético nas vias da glicólise, ciclo de Krebs, beta-oxidação, na fosforilação oxidativa, e do complexo creatina-quinase - em comparação com miocárdio de indivíduos sem cardiomiopatias. Embora algumas dessas alterações tenham sido compartilhadas com a CDI, e em menor grau com a CI, observamos que os pacientes CCC apresentam o maior comprometimento do sistema creatina quinase, incluindo sua atividade enzimática. Também observamos que componentes do complexo enzimático da ATP sintase encontram-se reduzidos em amostras de pacientes com CCC em comparação aos indivíduos sem cardiomiopatia. Observamos também aumento de expressão de proteínas de stress incluindo estresse oxidativo, associadas à apoptose, e ao sistema imune no miocárdio de pacientes CCC, além da subunidade do imunoproteasomo e de proteínas associadas à degradação protéica. Em conjunto, nossos resultados sugerem que a diminuição de expressão das proteínas essenciais à geração de ATP, o aumento da expressão de proteínas associadas à apoptose e de proteínas do sistema imune no miocárdio de pacientes com CCC em comparação aos pacientes CI e CDI podem estar relacionados à pior evolução da CCC. Nossa análise de padrões de expressão protéica identificou conjuntos de proteínas capazes de discriminar as amostras de miocárdio por etiologia. Isto poderá auxiliar no diagnóstico e na descoberta de biomarcadores periféricos de cardiomiopatias, bem como ajudar na elucidação dos mecanismos de desenvolvimento da doença e de alterações estruturais / moleculares do miocárdio em resposta à inflamação crônica. / The pathogenesis of Chagas disease cardiomyopathy (CCC) is still controversial. CCC is characterized by an intense cardiac inflammatory infiltrate; infiltrating T lymphocytes produce inflammatory cytokines such as IFN-gamma and TNF-alpha. Patients afflicted by CCC display a worse prognosis when compared to patients afflicted by non-inflammatory cardiomyopathies such as idiopathic dilated cardiomyopathy (IDC) and ischemic cardiomyopathy (IC), suggesting that inflammatory mechanisms play a role in the pathogenesis and progression of the disease. In addition, previous evidence from our group suggested the presence of energy metabolism changes in CCC. In the present work, we compared the protein expression profile of the myocardium of patients with CCC, IDC, IC, and noncardiomyopathic subjects, with focus on energetic metabolism-related proteins. We used bidimensional electrophoresis to analyze the protein expression profile in the myocardium of patients afflicted by CCC, and proteins were identified by mass spectrometry. The majority of spots were identified as structural proteins or metabolism proteins, especially of energy metabolism. We were also able to identify apoptosis-, immune system- and stress response-related proteins. Using fluorescent labeling, we analyzed the differential expression profile in the myocardium of CCC, IDC and IC patients, from a total of 683 spots and 230 distinct proteins identified. We observed that the protein expression profile of CCC patients is the most distinct when compared to non-cardiomyopathic subjects. On the other hand, the protein expression profile of IC patients is similar, at some extent, to the expression profile of non-cardiomyopathic patients. We also found altered expression of proteins related to apoptosis (e.g. cathepsin D and Akt2), oxidative stress (e.g. catalase), endoplasmic reticulum stress (e.g. disulfilte isomerase protein), cardiac remodeling (e.g. gelsolin) among CCC, IDC and IC patients when compared to noncardiomyopathic patients. Most of these proteins, if not all, play fundamental roles in the pathogenesis of cardiovascular diseases. We also showed that the myocardium of patients afflicted by CCC display altered expression of several mitochondrial proteins associated to energy metabolism in the glycolysis, Krebs cycle, betaoxidation, oxidative phosphorylation, and creatine kinase complex when compared to non-cardiomyopathic subjects. Although some of these changes were shared with IDC samples, and, to a lesser extent, with CI samples, Western blot analysis demonstrated that CCC samples showed the most extreme reduction in protein expression of the creatine kinase system, including its enzymatic activity. We also observed with Western blot analysis that proteins from the ATP synthase complex (subunits alpha and beta) showed decreased expression in myocardium of CCC patients when compared to non-cardiomyopathic subjects and when compared to IC patients. We also observed an increase in the protein expression of stress proteins, including those involved in the oxidative stress response, those associated to apoptosis, and immune system proteins in CCC myocardium, along with increased expression of the immunoproteasome subunit and proteins associated to protein degradation. Taken together, our results suggest that diminished expression of proteins fundamental for ATP generation, increased expression of apoptosisassociated proteins and immune system proteins in the myocardium of CCC patients when compared to IC and IDC patients may be associated to CCC progression. The analysis of the protein expression profile has identified groups of proteins whose expression pattern is able to discriminate the myocardium samples by etiology. This may help to find novel peripheral biomarkers of CCC and other cardiomyopathies, as well as in the understanding of mechanisms of disease progression and structural/molecular alterations of the inflamed myocardium.

A enzima aldeído desidrogenase 2 (ALDH2), localizada na matriz mitocondrial, é crucial na manutenção do balanço intracelular de aldeídos. Atualmente, estima-se que 8% da população mundial apresentam uma mutação pontual no gene da ALDH2 (E487K, ALDH2*2) que confere perda de até 95% na atividade enzimática. No presente projeto utilizamos camundongos knock-in ALDH2*2 para avaliar o impacto da mutação ALDH2 (E487K) na disfunção cardíaca induzida pelo infarto do miocárdio. Observamos que os animais mutantes possuem a atividade da ALDH2 reduzida e desenvolvem disfunção cardíaca e remodelamento ventricular semelhante aos animais selvagens após infarto do miocárdio. Porém, os animais com a mutação E487K possuem uma significante redução no consumo de oxigênio basal (respirometria), máximo (teste físico até a exaustão) e em mitocôndria cardíaca isolada, quando comparados aos animais selvagens. Por fim, o tratamento sustentado com Alda-1 (ativador da ALDH2) foi efetivo em restaurar a função cardíaca dos animais infartados, independente do genótipo. / Aldehyde dehydrogenase 2 (ALDH2), located in the mitochondrial matrix, is critical for the maintenance of cellular redox balance by removing reactive aldehydes produced during oxidative stress. It is estimated that 8% of the world population have a point mutation in the ALDH2 gene (E487K), which reduces its enzymatic activity by 95%. Here, we study the impact of the E487K variant of ALDH2 on myocardial infarction-induced heart failure, using ALDH2 E487K knock-in mice. We observed that mice carrying the ALDH2 variant have reduced ALDH2 activity and protein levels compared to WT mice. Despite of reduced oxidative metabolism, animals with ALDH2 mutation develop cardiac dysfunction and ventricular remodeling equivalent to WT animals after myocardial infarction. Finally, sustained Alda-1 treatment (ALDH2 activator) during 6 weeks improved cardiac function of infarcted animals, regardless of genotype.

Recentemente foi descrito que a deleção dos receptores a2A e a2C adrenérgicos em camundongos, proporciona hiperatividade simpática com evidências de insuficiência cardíaca (IC) aos sete meses de idade. Com isso, esses animais representam um modelo experimental para o estudo de diferentes terapias da IC. Estudamos o efeito de antagonistas b-adrenérgicos (BB) de diferentes gerações em camundongos deleção para os receptores a2A e a2C adrenérgicos (KO) entre cinco a sete meses de idade que apresentam mortalidade de 50%. Foram utilizados camundongos controle (CO) (n = 22) e KO (n = 94) divididos randomicamente e tratados por dois meses com salina, propranolol (P), metoprolol (M) e carvedilol (C). Foi avaliada a pressão arterial, freqüência cardíaca (FC), além da tolerância ao esforço (TE) e fração de encurtamento (FS) do ventrículo esquerdo. A estrutura cardíaca foi avaliada pelo diâmetro dos cardiomiócitos (DC) e a fração de colágeno cardíaco (CC). Aos sete meses de idade os KO tratados com salina apresentaram intolerância ao esforço e redução de 30% na FS, e aumento do DC (13%) quando comparados com os CO. Todos os BB foram eficientes em reduzir a FC de repouso dos KO que tornaram-se semelhantes as dos CO. Nenhum BB restabeleceu a TE nos animais KO. P, M e C restauraram de forma similar a FS nos KO. Apesar de todos os BB reduzirem DC, apenas M restabeleceu as dimensões dos cardiomiócitos que passaram a ser semelhantes as dos CO. Em contrapartida, apenas M reduziu parcialmente o CC. M e C reduziram a mortalidade dos KO em 31 %, sendo que o tratamento com propranolol reduziu a mortalidade dos KO em apenas 24% e foi o BB menos tolerado. Os dados evidenciam o beneficio de M e C no tratamento da IC, e sugerem maior estudo das propriedades farmacodinâmicas de M sobre o remodelamento cardíaco. / We have recently reported that disruption for both a2A ?and a2C adrenergic receptor subtypes in mice (KO) leads to sympathetic hyperactivity with evidence of heart failure (HF) by the age of 7 months. These mice provide a model system for evaluating the efficiency among different ?- adrenergic antagonists (BB) for HF therapy. In the present study, we evaluate the effect of three different BB in a cohort of a wild type (n=22) control group (WT) and a cohort of congenic KO (n=94) from five to seven mo of age. Mice from both groups were randomly assigned to receive by gavage (seven days/wk) either saline (S), propranolol (P), metoprolol (M), or carvedilol (C). Exercise capacity was measured using a graded treadmill protocol. Blood pressure (BP) and heart rate (HR) were determined by tail cuff and LV function by echocardiography. The cardiomyocyte width (CW) and cardiac collagen content (CC) were evaluated by light microscopy. At seven mo of age, when cardiac dysfunction is severe, KO treated with S displayed exercise intolerance and 30% decrease in fractional shortening (FS) when compared with WT. In addition, CW (13%) was increased. All BB were efficient in reducing baseline HR of KO mice towards WT levels, however P was less tolerated. Again, all BB similarly restored FS, and reduced CW, but only M reduced CW towards WT levels. Only M significantly decreased CC. M and C decreased mortality rate of KO mice (31 %), while P did decrease it in only 24%. Collectively these data provide direct evidence for beneficial effect of M and C in restoring cardiac function. Further investigation is need to better understand the pharmacodynamics of M on cardiac remodeling

Recentemente foi descrito que camundongos com ablação dos receptores \'alfa\' 2A and \'alfa\' 2C adrenérgicos (KO) desenvolvem cardiomiopatia induzida por hiperatividade simpática. No presente trabalho caracterizamos o fenótipo desses camundongos aos três e sete meses de idade avaliando a tolerância ao esforço, a função ventricular e a ultraestrutura cardíaca. Além disso, estudamos o efeito da hiperatividade simpática sobre o sistema renina angiotensina (SRA) cardíaco avaliando a expressão de Ang II cardíaca, a atividade da enzima conversora de angiotensina (ECA), a atividade e expressão da renina e a expressão do angiotensinogênio cardíaco. Aos três meses de idade os camundongos KO apresentaram redução de 16% na fração de encurtamento e aumento do diâmetro dos cardiomiócitos em relação ao grupo controle (CO), caracterizando uma cardiomiopatia em estágio inicial. Concomitantemente, os animais KO apresentaram aumento da Ang II, atividade da ECA e expressão do angiotensinogênio cardíacos; e aumento da atividade da renina plasmática. Aos sete meses de idade, os camundongos KO apresentaram intolerância ao esforço, redução de 34% na fração de encurtamento, dilatação do ventrículo esquerdo, retenção hídrica nos pulmões, aumento do diâmetro dos cardiomiócitos e acúmulo de colágeno cardíaco em relação ao grupo CO, caracterizando uma cardiomiopatia grave com sinais clínicos de IC. Nessa fase, os camundongos KO apresentaram aumento da Ang II e expressão do angiotensinogênio cardíacos; e diminuição da expressão e atividade da renina. Dessa forma, os dados evidenciaram a ativação do SRA cardíaco na progressão da cardiomiopatia induzida por hiperatividade simpática / We have recently reported that disruption of both \'alfa\' 2A and \'alfa\' 2C adrenergic receptor subtypes (KO) in mice leads to sympathetic hyperactivity with evidence of heart failure (HF) by seven months (mo) of age. In the present study, we have performed the phenotypical characterization on KO mice at three and seven month of age. In addition, we evaluated the effect of sympathetic hyperactivity on cardiac renin-angiotensin system (RAS) components. For that, we evaluated cardiac Ang II content, angiotensin converting activity (ACE), plasma renin activity and cardiac angiotensinogen expression. At three mo, KO mice displayed reduced fractional shortening (16%) and increased cardiomyocyte width compared with age-matched wild type (WT). Indeed, KO mice showed significantly increased cardiac Ang II content, cardiac ACE activity, angiotensinogen expression and plasma renin activity. At seven mo, KO mice displayed exercise intolerance, reduced fractional shortening (34%), cardiac dilatation, lung edema, increased cardiomyocyte width and increased cardiac collagen content compared with age-matched WT. In addition, KO mice presented an increased cardiac Ang II content and angiotensinogen expression, concomitantly with a decreased plasma renin activity. Collectively, these results uncover potential feedback regulation of cardiac and circulating components of SNS and RAS, which may contribute to a better understanding of the processes taking place during the progression of cardiomyopathy induced by sympathetic hyperactivit.