Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1969.pdf: 942770 bytes, checksum: 1027d4b0af7300f6bce910182824540d (MD5) Previous issue date: 2007-07-10 / Universidade Federal de Minas Gerais / Methyl parathion (MP) is an organophosphorus insecticide used worldwide in agriculture and aquaculture due to its high activity against a broad spectrum of insect pests. In a first phase of the study, specimens of matrinxã (Brycon cephalus) were exposed to a sublethal concentration (2 mg.L-1, 1/3 of the 96h-LC50) of MP (Folisuper 600®, MP 600 g.L-1) for 96h, and their heart rate (fH), oxygen consumption ( 2 O V& ), gill ventilation ( G V& ), and oxygen extraction (EO2) were measured, during normoxia and in response to graded hypoxia. The fish developed a significant bradycardia during moderate hypoxia, which was higher for the MP exposed group. 2 O V& was kept constant over a wide range of O2 tensions of inspired water (PiO2), until he critical oxygen tensions (PcO2), 35 mmHg for control group and 52 mmHg for the MP exposed group, respectively, were achieved. G V& increased following the changes in 2 O V& and was the result of an accentuated increase in breath volume, rather than in breath frequency. Oxygen extraction was kept almost constant at about 56% for both experimental groups, regardless of ambient oxygen tensions or MP exposure. We used an isometric muscle preparation to test the effect of a single 96h MP exposure to 2 mg.L-1 of MP on the heart excitation-contraction coupling of B. cephalus. Ryanodine (a blocker of sarcoplasmic reticulum Ca2+ release) reduced the force of contraction by approximately 70% in B. cephalus ventricle, suggesting that this species utilizes the intracellular Ca2+ storages of the sarcoplasmic reticulum (SR) during routine contractions. MP exposure resulted in a significant decrease in force development and an increase in the time to half relaxation (THR), providing evidences of the effect of MP on intracellular Ca2+ stores. Cardio-respiratory responses to MP can be attributed to damage caused to the gill epithelium, which results in impaired gas exchange. Effects of MP exposure to the ventricular myocardium correspond to the SR Ca2+ storages impairment and to cholinesterase inhibition in nerves supplying the heart. / O metilparation (MP) é um inseticida organofosforado usado mundialmente na agricultura e aqüicultura devido à sua alta atividade contra uma grande variedade de insetos. Em uma primeira fase do estudo, espécimes de matrinxã (Brycon cephalus) foram expostos a uma concentração subletal (2 mg.L-1, 1/3 da CL50-96h) de MP (Folisuper 600®, MP 600 g.L-1) por 96h, e sua freqüência cardíaca (fH), consumo de oxigênio ( 2 O V& ), ventilação branquial ( G V& ) e extração de oxigênio (EO2) foram medidos, em normóxia e em resposta à hipóxia gradual. Os peixes desenvolveram uma bradicardia significante em hipóxia moderada, que foi maior para o grupo exposto ao MP. A 2 O V& foi mantida constante em diversas tensões de O2 da água inspirada (PiO2), até que as tensões críticas de O2 (PcO2), de 35 mmHg para o grupo controle e de 52 mmHg para o grupo exposto ao MP, respectivamente, foram alcançadas. A G V& aumentou, seguindo as mudanças na 2 O V& , e foi o resultado de um acentuado aumento no volume ventilatório (VT), mais do que na freqüência respiratória (fR). A extração de O2 foi mantida constante em aproximadamente 56% para ambos os grupos experimentais, independentemente das tensões de O2 ou da exposição ao MP. Foram usadas preparações musculares para se testar os efeitos de uma exposição à 2 mg.L-1 de MP por 96h no acoplamento excitação-contração do coração de B. cephalus. A rianodina (um bloqueador da liberação de Ca2+ pelo retículo sarcoplasmático) reduziu a força de contração em aproximadamente 70% no ventrículo de B. cephalus, sugerindo que esta espécie utiliza as reservas intracelulares de Ca2+ do retículo sarcoplasmático (RS) durante contrações em steady-state. A exposição ao MP resultou em uma diminuição significativa na produção de força de contração e um aumento no tempo para 50% de relaxamento (THR), fornecendo evidências do efeito do MP nas reservas intracelulares de Ca2+. As repostas cardiorespiratórias ao MP podem ser atribuídas aos danos causados ao epitélio branquial, resultando em prejuízo nas trocas gasosas. Os efeitos da exposição ao MP no miocárdio ventricular correspondem ao prejuízo na utilização das reservas intracelulares de Ca2+ e à inibição da acetilcolinesterase na inervação do coração.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseTAC.pdf: 758340 bytes, checksum: 75f2768e3c1fcebb7f4cfe61b0b5aade (MD5) Previous issue date: 2005-12-19 / The present study anlyzed the in vivo and in vitro responses of the myocardium obtained from Prochilodus lineatus acclimated at 25 ºC and tested at 25 and 35 ºC. The in vivo heart rate (fH bpm) was measured during acute transitions in temperature and subsequent return to 25º C. ECG recordings (lead DI of the electrocardiography) were obtained of electrodes at cardiac region. Recordings of the isometric contraction force (Fc %) and time-dependent parameters (TPT time to peak tension; THR time to half relaxation) were obtainded in vitro from ventricle rings electrically paced in response to stimulation frequency, temperature, extracelular Ca2+, adrenaline and ryanodine (blocker of the sarcoplasmic reticulum SR). The species showed a significant increase in the fH during the transition from 25 to 35º C, showing the importance of the chronotropic adjustments in response to thermal alterations and a great tolerance and adaptation to different thermal conditions. The species did show significant decreases in the twitch force (Fc) development by the ventricular strips during the increases of temperature. The addition of crescent Ca2+ concentrations to the medium evidenced the importance of the extracellular Ca2+ as showed by the Fc increases at both 25 and 35º C. Concomitant increases in in TPT and THR here recorded at 25 ºC while at 35º C, such increases were observed only in TPT. Adrenaline caused positive inotropism only at 35º C, without effect on time-dependent parameters. The post rest tension was conducted with and without 10 µM ryanodine in the medium. A significant post rest potentiation was recorded for at 25 and 35o C These post rest potentiations were inhibited by ryanodine. The impact of increases in the imposed contraction frequency caused a decline of the force and an increase in resting tension (RT) at both temperatures. In conclusion, an important fraction of the activator Ca2+ in P. lineatus seems to derive from intracellular stores (RS). However, this species also depends on extracellular sources of Ca2+, which provide more flexibility to modulate the contraction force. / O presente estudo teve por objetivo analisar as respostas in vivo (freqüência cardíaca) e in vitro (Força Fc) do miocárdio ventricular de curimbatá, Prochilodus lineatus, aclimatados a 25º C e testados a 25 e 35º C. Os registros de freqüência cardíaca (fH bpm) após elevação gradual da temperatura, e seu retorno subseqüente a 25º C, foram feitos através de implantes de eletrodos de ECG na região cardíaca. Adicionalmente foram feitos registros das respostas inotrópicas (Fc %) e dos parâmetros tempo-dependentes (TPT tempo para o pico de força e THR tempo para 50% do relaxamento) de anéis ventriculares estimulados eletricamente a diferentes freqüências em função da temperatura, concentração extracelular de Ca2+, adrenalina e rianodina (bloqueadora da função do reticulo sacoplasmático RS). In vivo, o aumento da temperatura elevou a fH de 49 bpm a 25º C para 115 bpm a 35º C, recuperando os valores iniciais com o retorno a 25º C. A elevação da temperatura desencadeou inotropismo negativo, sendo que o TPT e o THR variaram de maneira inversa a temperatura. A adição de concentrações crescentes Ca2+ (de 1,25 até 11,25 mM) ao banho causou aumento da Fc, demonstrando a importância do Ca2+ extracelular. A 25 ºC, tanto o TPT quanto o THR foram prolongados em função das elevações nas concentrações de Ca2+ enquanto que a 35º C, apenas o TPT aumentou. A adição de adrenalina só causou efeito inotrópico positivo a 35º C, sendo que os parâmetros tempodependentes não sofreram alterações em nenhuma das temperaturas experimentais. A análise da tensão pós-pausa, com e sem 10 µM de rianodina, revelou uma significante potenciação da força tanto a 25 quanto a 35º C, sendo esta abolida pela rianodina. Com o aumento da freqüência de estimulação, observou-se redução progressiva na Fc e significativo aumento da tensão de repouso (RT). O tratamento com rianodina provocou uma diminuição na Fc independente da temperatura. Os resultados revelaram que o Ca2+ responsável pela ativação dos miofilamentos deve derivar de pelo menos duas fontes: os espaços extracelulares (evidenciado pelo aumento de Fc durante incrementos na concentração de Ca2+ extracelular) e uma fração significativa fornecida por fontes internas, ou seja, o RS.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:23:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissJARZ.pdf: 632379 bytes, checksum: 41404c3c240711f503fbfe07e80aa4c0 (MD5) Previous issue date: 2005-12-19 / Universidade Federal de Sao Carlos / The present study anlyzed the in vivo and in vitro responses of the ventricular myocardium obtained from Hoplerythrinus unitaeniatus acclimated and tested at 25 ºC. The in vivo heart rate (fH bpm) was obtained (ECG recordings at lead DI of the electrocardiography) from electrodes inserted at cardiac region. Recordings of the isometric contraction force (Fc %) and time-dependent parameters (TPT time to peak tension; THR time to half relaxation) were obtainded in vitro from ventricle strips electrically paced in response to changes in stimulation frequency, extracelular Ca2+ and adrenaline concentrations, and ryanodine (blocker of the sarcoplasmic reticulum SR). The species presented resting fH values of 29.3 ± 0.31 bpm. The increase in twitch force following addition of crescent Ca2+ concentrations to the medium evidenced the importance of the extracellular Ca2+ for the heart contraction. Significant changes in the time-dependent parameters after increments in the Ca2+ extracellular concentration were not recorded. The post rest tension was analyzed with and without addition of 10 µM ryanodine to the medium. A significant post rest potentiation was recorded for the control preparations (100 to 168.3 ± 11.44 %). However, this post rest potentiation was inhibited by ryanodine (100 to 108.6 ± 4.7 %). The impact of increases in the imposed contraction frequency caused a decline of Fc, TPT and THR in frequencies ≥ 0.4 Hz. During increases in frequency, the pre-treatment with ryanodine decreased force only at the highest frequency (38 % at 1.2 Hz), while TPT decreased at 0.6 Hz and THR remained constant. The combination of ryanodine and a tonic level of adrenaline (10-9 M) did not prevent the force decline as frequency was increased. Adrenergic stimulation with a high level of adrenaline (10-6 M) after pretreatment with ryanodine caused positive inotropy in a magnitude that ameliorated the negative inotropic effect of ryanodine. In conclusion, H. unitaeniatus seems to present well-developed intracellular stores of activator Ca2+, resembling those of mammals rather than of terrestrial ectothermic vertebrates. As a difference, this species also depends on extracellular sources of Ca2+ which provide more flexibility to modulate the contraction force. / O presente estudo teve por objetivo analisar as respostas in vivo e in vitro do miocárdio de jeju, Hoplerythrinus unitaeniatus, na temperatura de aclimatação (25 oC) em relação a diferentes concentrações de cálcio extracelular e adrenalina, e na presença e ausência de rianodina. Os registros de freqüência cardíaca in vivo (fH bpm) foram realizados através da implantação de eletrodos na região cardíaca do animal para registros eletrocardiográficos. Adicionalmente foram realizados registros in vitro das respostas inotrópicas (Fc) e dos parâmetros tempo-dependentes (TPT tempo para o pico de força e THR tempo para 50% do relaxamento) das tiras ventriculares estimuladas eletricamente a diferentes freqüências, concentrações extracelulares de cálcio, adrenalina e rianodina (bloqueadora da função do retículo sarcoplasmático). In vivo, a fH obtida foi 29,3 ± 0,31 bpm. A adição de concentrações crescentes de cálcio (1,25 até 9,25 mM) ao banho causou aumento da Fc a partir de 5,25 mM. Tanto o TPT quanto o THR se mantiveram inalterados durante o experimento. A análise da tensão pós-pausa, com e sem 10 µM de rianodina, revelou uma significante potenciação da força nas preparações controle (de 100,0 para 168,3 ± 11,4 %), a qual foi inibida pela rianodina (108,6 ± 4,7 %). Quedas na Fc em preparações controle foram observadas a partir da freqüência de 0,4 Hz. O TPT e o THR sofreram reduções significativas quando comparados aos valores obtidos inicialmente. O tratamento com rianodina provocou uma diminuição na Fc somente na última freqüência atingida (1,2 Hz - 38%), enquanto o TPT sofreu redução significativa a partir da freqüência de 0,6 Hz (28%) e o THR não foi alterado. A combinação entre rianodina e baixa concentração de adrenalina (10-9 M), causou uma diminuição da Fc a partir da freqüência de 0,6 Hz (20%), além de redução significativa do TPT a partir da freqüência de 0,6 Hz (15%), enquanto o THR não se alterou. A combinação entre rianodina e elevada concentração de adrenalina (10-6 M) mostrou que nesta situação, os cardiomiócitos são capazes não apenas de recuperar o inotropismo negativo causado pela rianodina, mas de superar a Fc observada no controle (aumento de ≅ 75%) enfatizando a importância do influxo de cálcio através da sarcolema. Neste caso, o aumento da Fc foi acompanhado por valores inalterados de TPT e THR. Os dados revelaram que o cálcio responsável pela ativação dos miofilamentos deve derivar de pelo menos duas fontes: os espaços extracelulares (evidenciado pelo aumento de Fc durante incrementos na concentração de cálcio extracelular) e uma fração significativa fornecida por fontes internas, ou seja, o RS.

Introdução: Dos mecanismos fisiopatológicos à estratificação de risco e manejo, ainda persistem hoje muitas lacunas e debates sobre a miocardiopatia não compactada (MNC). Recentemente, a ressonância magnética cardiovascular (RMC) vem sendo amplamente utilizada para aumentar a precisão do diagnóstico de MNC em pacientes com alta probabilidade clínica pré-teste, com valor prognóstico e alta relevância na tomada de decisões clínicas. Objetivo: Este estudo teve como objetivo caracterizar o mapeamento T1 e o volume extracelular (VEC) miocárdico por RMC em pacientes com MNC e investigar como esses marcadores teciduais relacionam-se com a fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) e arritmias ventriculares (AV). Métodos: Foram recrutados prospectivamente 36 pacientes com MNC e 18 controles saudáveis para realizarem uma RMC com mapeamento T1 entre julho de 2013 e setembro de 2016. O VEC foi avaliado apenas para os segmentos do ventrículo esquerdo sem áreas de fibrose macroscópica pela técnica do realce tardio (RT), objetivando-se investigar a presença de fibrose miocárdica intersticial difusa. Para avaliar as diferenças entre os parâmetros de RMC nos pacientes e controles, foram usados o teste t entre as amostras pareadas (Wilcoxon) e um modelo de regressão linear foi construído para investigar a relação entre a FEVE e os achados clínicos e de imagem (inclusive o VEC). Resultados: Os pacientes com MNC apresentaram maiores valores de T1 nativo (1.024 ± 43ms versus 995 ± 22ms, p = 0,01) e VEC (28,0 ± 4,5% vs. 23,5 ± 2,2%, p < 0,001) em relação aos controles. Apenas o VEC foi associado independentemente com a FEVE (beta = -1,3, p = 0,003) na regressão multivariada. Houve uma interessante tendência para a terapia betabloqueadora modificar positivamente a relação entre ECV e LVEF (beta = 4,1, intervalo de confiança de 95%, -0,6 a 8,8), porém com p alto (0,08). Além disso, entre pacientes com MNC e RT ausente (negativo), AV foram associadas com maior VEC (27,7% em pacientes com AV vs 25,8% em pacientes sem AV, p = 0,002). Conclusão: Nos pacientes com MNC, a caracterização tecidual miocárdica por mapeamento T1 sugere uma expansão extracelular por fibrose intersticial difusa no miocardio sem fibrose focal pelo RT, o que foi associada à disfunção ventricular e AV. Tais achados podem dar suporte a um potencial valor do mapeamento T1 no refino da estratificação de risco de pacientes com MNC / Background: From pathophysiological mechanisms to risk stratification and management, much debate and discussion persist regarding non-compaction cardiomyopathy (NCC). Recently, cardiovascular magnetic resonance (CMR) imaging has been widely used to more accurately diagnose NCC in patients with high clinical pre-test probability, with prognostic value and high relevance in the clinical decision making process. Purpose: This study aimed to characterize myocardial T1 mapping and extracellular volume (ECV) fraction by cardiovascular magnetic resonance (CMR), as well as investigate how these tissue markers relate to left ventricular ejection fraction (LVEF) and ventricular arrhythmias (VA) in patients with NCC. Methods: We prospectively recruited 36 patients with NCC and 18 controls to perform a cardiovascular magnetic resonance (CMR) with T1 mapping between July 2013 and September 2016. ECV was quantified in LV segments without late gadolinium enhancement (LGE) areas to investigate diffuse myocardial fibrosis. Differences in CMR parameters between patients and controls were assessed using t-test or Wilcoxon rank-sum test, and a linear regression model was built for LVEF to test the association with ECV and clinical characteristics. Results: Patients with NCC had higher native T1 (1024±43ms vs. 995±22ms, p=0.01) and expanded ECV (28.0±4.5% vs. 23.5±2.2%, p < 0.001) compared to controls. ECV was independently associated with LVEF (beta=-1.3, p=0.003). There was a trend for beta-blocker therapy to modify the relationship between ECV and LVEF (beta=4.1, 95% confidence interval, 0.6 to 8.8, p=0.08). Moreover, among patients without LGE, VA were associated with higher ECV (27.7% with VA vs 25.8% without VA, p=0.002). Conclusion: In NCC patients, tissue characterization by T1 mapping suggests an extracellular expansion by diffuse fibrosis in myocardium without LGE, which was associated with myocardial dysfunction and VA. These findings lend support to the potential role of T1 mapping in refining NCC risk stratification

Introdução: Dos mecanismos fisiopatológicos à estratificação de risco e manejo, ainda persistem hoje muitas lacunas e debates sobre a miocardiopatia não compactada (MNC). Recentemente, a ressonância magnética cardiovascular (RMC) vem sendo amplamente utilizada para aumentar a precisão do diagnóstico de MNC em pacientes com alta probabilidade clínica pré-teste, com valor prognóstico e alta relevância na tomada de decisões clínicas. Objetivo: Este estudo teve como objetivo caracterizar o mapeamento T1 e o volume extracelular (VEC) miocárdico por RMC em pacientes com MNC e investigar como esses marcadores teciduais relacionam-se com a fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) e arritmias ventriculares (AV). Métodos: Foram recrutados prospectivamente 36 pacientes com MNC e 18 controles saudáveis para realizarem uma RMC com mapeamento T1 entre julho de 2013 e setembro de 2016. O VEC foi avaliado apenas para os segmentos do ventrículo esquerdo sem áreas de fibrose macroscópica pela técnica do realce tardio (RT), objetivando-se investigar a presença de fibrose miocárdica intersticial difusa. Para avaliar as diferenças entre os parâmetros de RMC nos pacientes e controles, foram usados o teste t entre as amostras pareadas (Wilcoxon) e um modelo de regressão linear foi construído para investigar a relação entre a FEVE e os achados clínicos e de imagem (inclusive o VEC). Resultados: Os pacientes com MNC apresentaram maiores valores de T1 nativo (1.024 ± 43ms versus 995 ± 22ms, p = 0,01) e VEC (28,0 ± 4,5% vs. 23,5 ± 2,2%, p < 0,001) em relação aos controles. Apenas o VEC foi associado independentemente com a FEVE (beta = -1,3, p = 0,003) na regressão multivariada. Houve uma interessante tendência para a terapia betabloqueadora modificar positivamente a relação entre ECV e LVEF (beta = 4,1, intervalo de confiança de 95%, -0,6 a 8,8), porém com p alto (0,08). Além disso, entre pacientes com MNC e RT ausente (negativo), AV foram associadas com maior VEC (27,7% em pacientes com AV vs 25,8% em pacientes sem AV, p = 0,002). Conclusão: Nos pacientes com MNC, a caracterização tecidual miocárdica por mapeamento T1 sugere uma expansão extracelular por fibrose intersticial difusa no miocardio sem fibrose focal pelo RT, o que foi associada à disfunção ventricular e AV. Tais achados podem dar suporte a um potencial valor do mapeamento T1 no refino da estratificação de risco de pacientes com MNC / Background: From pathophysiological mechanisms to risk stratification and management, much debate and discussion persist regarding non-compaction cardiomyopathy (NCC). Recently, cardiovascular magnetic resonance (CMR) imaging has been widely used to more accurately diagnose NCC in patients with high clinical pre-test probability, with prognostic value and high relevance in the clinical decision making process. Purpose: This study aimed to characterize myocardial T1 mapping and extracellular volume (ECV) fraction by cardiovascular magnetic resonance (CMR), as well as investigate how these tissue markers relate to left ventricular ejection fraction (LVEF) and ventricular arrhythmias (VA) in patients with NCC. Methods: We prospectively recruited 36 patients with NCC and 18 controls to perform a cardiovascular magnetic resonance (CMR) with T1 mapping between July 2013 and September 2016. ECV was quantified in LV segments without late gadolinium enhancement (LGE) areas to investigate diffuse myocardial fibrosis. Differences in CMR parameters between patients and controls were assessed using t-test or Wilcoxon rank-sum test, and a linear regression model was built for LVEF to test the association with ECV and clinical characteristics. Results: Patients with NCC had higher native T1 (1024±43ms vs. 995±22ms, p=0.01) and expanded ECV (28.0±4.5% vs. 23.5±2.2%, p < 0.001) compared to controls. ECV was independently associated with LVEF (beta=-1.3, p=0.003). There was a trend for beta-blocker therapy to modify the relationship between ECV and LVEF (beta=4.1, 95% confidence interval, 0.6 to 8.8, p=0.08). Moreover, among patients without LGE, VA were associated with higher ECV (27.7% with VA vs 25.8% without VA, p=0.002). Conclusion: In NCC patients, tissue characterization by T1 mapping suggests an extracellular expansion by diffuse fibrosis in myocardium without LGE, which was associated with myocardial dysfunction and VA. These findings lend support to the potential role of T1 mapping in refining NCC risk stratification