Mitral valve disease is widely prevalent among pediatric and adult population across the world, and it encompasses a spectrum of lesions which include congenital valve defects, degenerative valve lesions, and valve dysfunction due to secondary pathologies. Though replacement of the diseased mitral valves with artificial heart valves has been the standard of care until early 1990's, current trends have veered towards complete surgical repair. These trends are encouraging, but current repair techniques are plagued with lack of durability and high rates of failure within 10 years after repair. With increasing number of patients receiving mitral valve repair, there is now an immediate need to understand the mechanisms of repair failure, and assess the role of several clinical risk factors on valve repair. In this thesis, an in vitro pulsatile left heart simulator was developed to mimic the congenital and adult mitral valve pathological morphologies in normal porcine valves, and simulate the pathological valve hemodynamics and mechanics. Different surgical repair techniques were used to correct the valve lesions, and the post repair valve hemodynamics, mechanics and geometry were assessed using quantitative measurement techniques. The extent to which each repair restores physiological valve function and mechanics was assessed, and the impact of different pathological risk factors on repair failure mechanisms was investigated. It is expected that the knowledge from this thesis would play an important role in the evolution of mitral valve surgical repair, and guide the development of more effective and long-lasting heart valve repair technologies.

Ce travail de doctorat se décompose en quatre parties distinctes. La première partie concerne la caractérisation hémodynamique sur simulateur cardiovasculaire de prothèses valvulaires mitrales de différents constructeurs en vue de leur évaluation clinique et du diagnostique de leur dysfonction. La seconde partie se focalise sur les prothèses valvulaires mécaniques bi-clapet au travers desquels le phénomène de recouvrement de pression dû au passage de l'écoulement à travers les trois orifices formés par les clapets peut engendrer une surestimation du gradient transvalvulaire. Ce phénomène peut entrainer une ambiguïté lors de l'évaluation de la prothèse en cas de gradient transvalvulaire important. Cette partie s'attache à quantifier ce phénomène et à évaluer l'influence d'une dysfonction (disproportion patient-prothèse ou obstruction d'un clapet) sur celui-ci. La troisième partie concerne la procédure valve-in-valve dans laquelle une prothèse percutanée est implantée dans une bioprothèse défaillante. Elle fournit une caractérisation in vitro, première au niveau mondial, d'assemblages de la prothèse SAPIEN Edwards dans des bioprothèses issues de différents constructeurs. Enfin et suite à la mise en évidence dans les parties précédentes de profils de vitesse en amont de la prothèse ne pouvant être assimilés à des profils plats, l'étude des patrons de flux auriculaires a été réalisée grâce à des acquisitions in-vitro. / This PhD work is divided into four different parts. the first part concerns the hemodynamic characterization by in-vitro cardiovascular testing of mitral valvular prosthesis from different manufacturers in order to provide reference values for clinical diagnosis. The second part focus on bi leaflet mechanical heart valve in each pressure recovery resulting of flow through the three orifices could lead to an overestimation of transvalvular pressure gradient. This could create ambigious assessment in case of high value of transvalvular pressure gradient. This part aims to quantify this pressure recovery and identify the influence of dysfunction (leaflet obstruction or patient prosthesis mismatch) on this value. Third part consists in valve-in-valve procedure in which a transcatheter valve is impllanted in a failled bioprosthesis. It provides in vitro testing, first globally, of assemblies composed of SAPIEN Edwards prostheses in different manufacturers' bioprosthesis.As highlighted in the previous parts inflows of the mitral prostheses can not be considered as plane and results of left atrium flow patterns. The last part studies the left atrium flow following mitral valve replacement.

As valvas cardíacas têm como função manter o fluxo unidirecional do sangue e para isso conta com uma arquitetura anisotrópica da matriz extracelular que assegura e sustenta uma adequada função sob condições de alta e baixa pressão. A valvopatia é uma desordem que pode acometer qualquer uma das valvas cardíacas por qualquer modificação em sua estrutura que impossibilita o seu adequado funcionamento. Estudos demonstram que o stress mecânico ocasionado pelo fluxo sanguíneo pode interferir na estrutura organizacional das células e matriz extracelular da valva. O presente estudo teve como objetivo investigar as possíveis alterações estruturais e ultraestruturais que a hipertensão arterial, induzida por L-NAME, pode ocasionar na valva atrioventricular esquerda (mitral) de corações de ratos. Os animais receberam L-NAME (40mg/kg/dia), previamente diluído na água de beber, durante um período de cinco semanas. Ao final da quinta semana foi realizada a eutanásia dos animais e fragmentos da válvula parietal foram coletados e processados para microscopia de luz e eletrônica. Foram analisadas as estruturas morfológicas das válvulas tanto para microscopia óptica (histoquímica) quanto microscopia eletrônica (histoquímica ultraestrutural e imunohistoquímica ultraestrutural), assim como, a espessura da válvula e a quantificação (%/area) das fibras elásticas e colágenas através do programa ImagePro-Plus 4.5. Os animais tratados com L-NAME desenvolveram hipertensão a partir da segunda semana de administração do fármaco. Estruturalmente foi possível identificar uma desorganização das fibras elásticas e colágenas com regiões de fragmentação. Os animais hipertensos apresentaram regiões da válvula mais espessas do que o controle, além de uma menor porcentagem de fibras colágenas. Ultraestruturalmente, identificamos modificações do endotélio nos animais tratados com L-NAME, que se apresentou com contorno irregular e com acúmulos de vesículas no seu interior. Além disso, foi observada também fragmentação da lâmina basal, desorientação das fibras colágenas, acúmulo de fibras oxitalânicas próximo ao endotélio e fragmentação das fibras elástica da região atrial. O presente trabalho concluiu que o aumento da pressão sanguínea, caracterizada pela hipertensão, ocasiona modificações na estrutura morfológica da válvula, que pode estar associado de forma sinérgica com a inibição da síntese óxido do nítrico, podendo assim, prejudicar o seu perfeito funcionamento. / The heart valves are designed to maintain the unidirectional blood flow and for this reason they have an anisotropic architecture of the extracellular matrix that ensures and maintains proper function under conditions of high and low pressure. The valve disease is a disorder that can affect any of the heart valves, marked by any change in its structure that prevents its proper operation. Studies show that the mechanical stress caused by blood flow may interfere with the organizational structure of cells and extracellular matrix of the valve. This study aimed to investigate the possible structural and ultrastructural changes that hypertension, induced by L-NAME, can cause to the left atrioventricular valve (mitral) from hearts of rats. The animals received L-NAME (40mg/kg/dia), previously diluted in water, for five weeks. At the end of the fifth week euthanasia of animals was performed and the valve parietal fragments were collected and processed for light microscopy (histochemistry) and electron microscopy (ultrastructural histochemistry and ultrastructural immunohistochemistry). It was analyzed the morphological structure of the valves at both structural (light microscopy) and ultrastructural (electron microscopy), as well as the thickness of the valve and quantification (% / area) of the elastic and collagen fibers through the ImagePro-Plus 4.5. The animals treated with L-NAME developed hypertension from the second week of administration of the drug. Structurally, it was possible to identify a disorganization of the elastic and collagen fibers with regions of fragmentation. The hypertension animals showed thicker valve regions than control, plus a smaller amount of collagen fibers. Ultrastructurally, it was identified changes of the endothelium in animals treated with L-NAME, where it presented irregular contours and accumulations of vesicles inside. Furthermore, it was also observed fragmentation of basal lamina, disorientation of collagen fibers, fiber oxytalan accumulation near the endothelium and fragmentation of elastic fibers of the atrial layer. This study concluded that increased blood pressure, characterized by hypertension, causes changes in the morphological structure of the valve, which may be linked in with the synergistic inhibition of nitric oxide synthesis, and may thus undermine its perfect operation.

As valvas cardíacas têm como função manter o fluxo unidirecional do sangue e para isso conta com uma arquitetura anisotrópica da matriz extracelular que assegura e sustenta uma adequada função sob condições de alta e baixa pressão. A valvopatia é uma desordem que pode acometer qualquer uma das valvas cardíacas por qualquer modificação em sua estrutura que impossibilita o seu adequado funcionamento. Estudos demonstram que o stress mecânico ocasionado pelo fluxo sanguíneo pode interferir na estrutura organizacional das células e matriz extracelular da valva. O presente estudo teve como objetivo investigar as possíveis alterações estruturais e ultraestruturais que a hipertensão arterial, induzida por L-NAME, pode ocasionar na valva atrioventricular esquerda (mitral) de corações de ratos. Os animais receberam L-NAME (40mg/kg/dia), previamente diluído na água de beber, durante um período de cinco semanas. Ao final da quinta semana foi realizada a eutanásia dos animais e fragmentos da válvula parietal foram coletados e processados para microscopia de luz e eletrônica. Foram analisadas as estruturas morfológicas das válvulas tanto para microscopia óptica (histoquímica) quanto microscopia eletrônica (histoquímica ultraestrutural e imunohistoquímica ultraestrutural), assim como, a espessura da válvula e a quantificação (%/area) das fibras elásticas e colágenas através do programa ImagePro-Plus 4.5. Os animais tratados com L-NAME desenvolveram hipertensão a partir da segunda semana de administração do fármaco. Estruturalmente foi possível identificar uma desorganização das fibras elásticas e colágenas com regiões de fragmentação. Os animais hipertensos apresentaram regiões da válvula mais espessas do que o controle, além de uma menor porcentagem de fibras colágenas. Ultraestruturalmente, identificamos modificações do endotélio nos animais tratados com L-NAME, que se apresentou com contorno irregular e com acúmulos de vesículas no seu interior. Além disso, foi observada também fragmentação da lâmina basal, desorientação das fibras colágenas, acúmulo de fibras oxitalânicas próximo ao endotélio e fragmentação das fibras elástica da região atrial. O presente trabalho concluiu que o aumento da pressão sanguínea, caracterizada pela hipertensão, ocasiona modificações na estrutura morfológica da válvula, que pode estar associado de forma sinérgica com a inibição da síntese óxido do nítrico, podendo assim, prejudicar o seu perfeito funcionamento. / The heart valves are designed to maintain the unidirectional blood flow and for this reason they have an anisotropic architecture of the extracellular matrix that ensures and maintains proper function under conditions of high and low pressure. The valve disease is a disorder that can affect any of the heart valves, marked by any change in its structure that prevents its proper operation. Studies show that the mechanical stress caused by blood flow may interfere with the organizational structure of cells and extracellular matrix of the valve. This study aimed to investigate the possible structural and ultrastructural changes that hypertension, induced by L-NAME, can cause to the left atrioventricular valve (mitral) from hearts of rats. The animals received L-NAME (40mg/kg/dia), previously diluted in water, for five weeks. At the end of the fifth week euthanasia of animals was performed and the valve parietal fragments were collected and processed for light microscopy (histochemistry) and electron microscopy (ultrastructural histochemistry and ultrastructural immunohistochemistry). It was analyzed the morphological structure of the valves at both structural (light microscopy) and ultrastructural (electron microscopy), as well as the thickness of the valve and quantification (% / area) of the elastic and collagen fibers through the ImagePro-Plus 4.5. The animals treated with L-NAME developed hypertension from the second week of administration of the drug. Structurally, it was possible to identify a disorganization of the elastic and collagen fibers with regions of fragmentation. The hypertension animals showed thicker valve regions than control, plus a smaller amount of collagen fibers. Ultrastructurally, it was identified changes of the endothelium in animals treated with L-NAME, where it presented irregular contours and accumulations of vesicles inside. Furthermore, it was also observed fragmentation of basal lamina, disorientation of collagen fibers, fiber oxytalan accumulation near the endothelium and fragmentation of elastic fibers of the atrial layer. This study concluded that increased blood pressure, characterized by hypertension, causes changes in the morphological structure of the valve, which may be linked in with the synergistic inhibition of nitric oxide synthesis, and may thus undermine its perfect operation.

Os cães da raça Dachshund apresentam acondroplasia/hipocondroplasia, considerada uma condição fisiológica da raça, resultando num corpo longo com os membros curtos, arqueados e musculosos, esterno largo e proeminente, caixa torácica oval e ampla. Essas condições podem dificultar a realização e interpretação de alguns exames. A hipótese desse trabalho é que os cães da raça Dachshund tenham valores ecocardiográficos, eletrocardiográficos, radiográficos e pressóricos diferenciados. Para isso, foram estudados 69 cães adultos e sadios da raça Dachshund, sendo 28 (40,6%) machos e 41 (59,4%) fêmeas; com idade variando de 18 meses a 10 anos de idade; e peso médio de 8,4±2,3 kg. Foram realizados exames ecocardiográfico, eletrocardiográfico, radiográfico, bem como determinação de pressão arterial sistêmica em todos os animais. Para a análise dos resultados, os animais foram categorizados, segundo, gênero, presença ou ausência de castração, faixa etária (A: >1 a ≤ 3 anos, B: >3 a ≤ 6 anos e C: >6 a ≤ 10 anos), peso (< 8 kg e ≥ 8 kg) e circunferência torácica (> 45 cm e ≥ 45 cm). Foram estabelecidos, em cães adultos e sadios da raça Dachshund, os valores de ecocardiografia convencional, eletrocardiografia, radiografia e de pressão arterial sistêmica por meio do método Doppler Os resultados ecocardiográficos principais, com a média e intervalo de confiança de 95% foram: septo interventricular em diástole SIVd (6,5 [6,3-6,7] cm), parede livre de ventrículo esquerdo em diástole PLVEd (6,3 [6,1-6,4] cm), diâmetro interno de ventrículo esquerdo na diástole DIVEd (2,5 [2,5-2,6] cm), diâmetro interno de ventrículo esquerdo na sístole DIVEs (1,2 [1,2-1,3] cm), fração de encurtamento - FE -(51,32 [49,79-52,84]%), fração de ejeção do ventrículo esquerdo Fej (0,84 [0,82-0,85]). Não houve diferença estatística para gênero ou castração. Mas quando os cães foram separados pela faixa etária, houve diferença estatística significativa entre os grupos A e B (p = 0,0073) para SIVd e PLVEd; sendo que os valores para o grupo A foram de: SIVd (6,2 [5,9-6,5] cm) e PLVEd (6,0 [5,7-6,2] cm). Os valores para o grupo B foram: SIVd (6,9 [6,5-7,3] cm) and PLVEd (6,5 [6,3-6,8] cm). Não houve diferença entre o grupo C e os grupos A e B; os valores para o grupo C foram: SIVd (6,4 [5,9-6,8] cm) e PLVEd (6,4 [6,1-6,7] cm). Portanto, cães adultos da raça Dachshund possuem espessura maiores de SIVd e PLVEd quando comparados com valores padronizados para outras raças. Quando os animais foram divididos pelo peso (>8 kg e ≥ 8 Kg), houve diferenças significativas para DVEd (2,44±0,26 cm; 2,64±0,27 cm; p>0,001), como também para circunferência torácica (> 45 cm e ≥ 45 cm), com valores de 2,43±0,25 cm e 2,63±0,27 cm (p>0,001). Também foram estabelecidos valores ecocardiográficos para tamanho do átrio esquerdo, nos eixos látero-lateral e ápico-basilar, respectivamente, iguais a 2,24±0,31 cm e 2,17±0,31 cm; bem como os valores de Doppler tecidual do anel valvar mitral lateral: onda E`=0,11±0,02 m/s, onda A´=0,10±0,02 m/s e razões E´/A´=1,12±0,33 m/s e E/E´=5,91±1,21 m/s. Cães adultos e sadios da raça Dachshund podem apresentar prolapso valvar mitral (40,58%). O valor de pressão arterial sistêmica por meio do método Doppler na cauda de cães Dachshund adultos e sadios foi de 134±20 mmHg diferenciando-se estatisticamente (p > 0,0001) dos valores obtidos no membro torácico (155±28 mmHg). / Dachshund dogs present achondroplasia/hypochondroplasia, considered a breed physiological condition, that results in a long body with short, arched and muscular limbs, large sternum, oval and wide ribcage and developed heart and lungs. All this factors can difficult exams realization and interpretation. The hypothesis is that Dachshund dogs have differentiated echocardiographic, electrocardiographic, radiographic, and systolic blood pressure parameters. Therefore, 69 adult and healthy Dachshund dogs were studied (28 [40.6%] males and 41 [59.4%] females); from 18 months to 10 years-old, weighting 8.4±2.3 kg. Echocardiographic, electrocardiographic, radiographic and systemic arterial pressure evaluations were performed. Animals were categorized according to gender, neutered or not, age group (A: >1 a ≤ 3 years, B: >3 a 6 years e C: >6 a ≤ 10 years), weight (< 8 kg e ≥ 8 kg) e thoracic circumference (< 45 cm e ≥ 45 cm). The values of conventional echocardiography, electrocardiography, radiography and systemic arterial pressure were established in Dachshund dogs using the Doppler method. The main echocardiographic results, with a mean and 95% confidence interval were: interventricular septum in diastole IVSd (6.5 [6.3-6.7] cm), left ventricular free wall in diástole - LVFWd (6.3 [6.1-6.4] cm), left ventricular internal diameter in diastole LVIDd (2.5 [2.5-2.6] cm), left ventricular internal diameter LVIDs (1.2 [1.2-1.3] cm), shortening fraction SF (51.32 [49.79-52.84]%), left ventricular ejection fraction LVEF (0.84 [0.82-0.85]). There was no statistical difference for gender or castration. But when dogs were categorized by age, there was a statistically significant difference between groups A and B (p = 0.0073) for IVSd and LVFWd.; and the values for group A were: IVSd (6.2 [5.9-6.5] cm) and LVFWd (6.0 [5.7-6.2] cm). The values for group B were: IVSd (6.9 [6.5-7.3] cm) and LVFWd (6.5 [6.3-6.8] cm). There was no difference between group C and groups A and B; The values for group C were: IVSd (6.4 [5.9-6.8] cm) and LVFWd (6.4 [6.1-6.7] cm). Therefore, adult dogs of the breed Dachshund have thickness of IVSd and LVFWd when compared with values standardized for other breeds. When animals were divided by weight (< 8 kg and ≥ 8 kg), there were significant differences for LVIDd (2.44 ± 0.26 cm, 2.64 ± 0.27 cm, p (< 0.001), as well as for thoracic circumference (< 45 cm and ≥ 45 cm), with values of 2.43 ± 0.25 cm and 2.63 ± 0.27 cm (p < 0.001). Echocardiographic values were also established for left atrial size, on the latero-lateral and apical-basilar axes at 2.24 ± 0.31 cm and 2.17 ± 0.31 cm, respectively. In addition, the tissue Doppler values of the lateral mitral valve ring: E\' wave = 0.11±0.02 m/s, A\' wave = 0.10±0.02 m/s and E\'/A\' ratios = 1,12±0.33 m/s and E/E \'= 5.91±1.21 m/s. Adult and healthy Dachshund dogs may present with mitral valve prolapse (40.58%). The Doppler method in the tail of healthy Dachshund dogs was 134 ± 20 mmHg, statistically different (p < 0.0001) from values obtained in left forelimb (155 ± 28 mmHg).

A doença valvar crônica de mitral (DVCM) é a principal cardiopatia adquirida dos cães e uma das suas complicações é a hipertensão arterial pulmonar (HAP), o que pode induzir a disfunção do ventriculo direito (VD). Assim, constituíram-se em objetivos do presente estudo identificar e descrever alterações de tamanho do VD, padrão de fluxo na artéria pulmonar (AP) e função sistólica ventricular direita nas diferentes fases da DVCM, além de correlacionar estas variáveis com índices de tamanho, volume, funções sistólica e diastólica do lado esquerdo do coração, bem como com a velocidade da insuficiência tricúspide (IT) e gradiente de pressão entre o ventrículo e átrio direitos nos cães que apresentavam regurgitação da valva tricúspide. Para tanto, foram incluídos 96 cães de diversas raças no estudo, que foram separados em quatro grupos de acordo com o estágio da DVCM: grupos ou estágios A, B1, B2 e C. Os cães com DVCM sintomáticos ou em estágio C apresentaram alterações no fluxo da artéria pulmonar (AP), bem evidenciadas pela redução das suas velocidades máxima e média, além da redução dos tempos de aceleração (TAC) e ejeção (TEJ) do fluxo sistólico da AP e correlação negativa com as variáveis de tamanho e funções sistólica e diastólica do coração esquerdo. O tamanho do VD foi estatisticamente maior nos animais do estágio C em comparação aos do estágio B1 e associou-se, negativamente, com os índices de função sistólica ventricular esquerda (VE). Os índices de função sistólica do VD como índice de excursão sistólica do plano anular tricúspide (iTAPSE) e variação fracional de área (FAC) foram maiores nos estágios mais avançados da DVCM e, juntamente com a velocidade de movimentação miocárdica sistólica do anel valvar tricúspide (onda Sm), correlacionou-se com índices de funções sistólica e diastólica do VE, seguindo o mesmo padrão de aumento de movimentação e estado hipercinético das variáveis do lado esquerdo do coração na evolução da DVCM. O padrão de fluxo sistólico da AP, bem caracterizado pelo TAC e TEJ, e o índice de área doVD foram os índices que mais alteraram com a evolução da hipertensão pulmonar na DVCM, enquanto que os índices de função do VD não apresentaram alterações significativas neste modelo de hipertensão arterial pulmonar em cão / Chronic mitral valvular disease (CMVD) is the most important acquired heart disease of dogs, and has as one of its complications, pulmonary arterial hypertension (PAH), which can lead to dysfunction of the right ventricle (RV). So, the objectives of the present study was to identify and describe changes in size, flow pattern in the pulmonary artery (PA) and RV systolic function at different stages of CMVD, and to correlate these variables with size, volume, systolic and diastolic function of left side of the heart, as well as the velocity of tricuspid insufficiency (TI) and pressure gradient between RV and right atrium in dogs thad had tricuspid valve regurgitation. For this purpose, 96 dogs of various breeds were included in the study, and they have been separated into 4 groups according to the stage of DVCM: group or stage A, B1, B2 and C. Dogs with symptomatic DVCM or stage C showed changes in the flow of PA, well evidenced by the reduction of the maximum and mean velocity flow of PA, besides the reduction of the acceleration (ACT) and ejection (EJT) times of systolic flow and negative correlation with the variables of size and systolic and diastolic function of the left heart. The RV size was statistically higher in the C stage of animals compared to stage B1; it was negatively associated with indices of left ventricular systolic function (LV). The systolic function indexes as index of tricuspide annular plane systolic excursion (ITAPSE) and fractional area change(FAC) were higher in more advanced stages of CMVD, and together with systolic myocardial movement of the tricuspid valve annulus velocity (wave Sm), correlated with indices of systolic and diastolic function of the left ventricle, following the same pattern of increase and hyperkinetic movement state variables of the left side of the heart in the evolution of DVCM. The pattern of systolic flow of the AP, well characterized by ACT and EJT, and RV area index are the variables that altered with the development of pulmonary hypertension in DVCM, while RV function indices showed no significant changes in this model of PAH in dogs

Orientador: Edson Rosa Pimentel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:52:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hocoya_LuciaMassuda_M.pdf: 1034739 bytes, checksum: b693a6ca4a0d913bdd0884beaa896940 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A valva mitral é uma complexa estrutura de tecido conjuntivo, constituída por proteínas colagênicas, não colagênicas e proteoglicanos. Histologicamente, o folheto valvar é constituído por 4 camadas: auricular, esponjosa, fibrosa e ventricular. A camada fibrosa forma o núcleo estrutural, enquanto a camada esponjosa funciona como amortecedor de choques. A corda tendínea possui 2 camadas distintas, um largo núcleo fibroso e uma camada esponjosa ao redor. Várias anormalidades da valva mitral têm sido constatadas, desde lesões causadas por acúmulo degenerativo de cálcio, endocardite infecciosa e anormalidades relacionadas com alterações da quantidade de colágeno, ácido hialurônico e glicosaminoglicanos. Entre os tratamentos normalmente utilizados, tem-se realizado técnica de reparo de porções da valva danificadas, ou a substituição destas por valvas artificiais ou biopróteses. Para tanto, um melhor conhecimento sobre os aspectos organizacionais e composicionais são necessários, tanto do folheto, como da corda tendínea. Para a análise morfológica, montagem total e cortes histológicos do folheto e corda tendínea foram corados com azul de toluidina e analisados em microscopia de polarização. Feixes de colágeno intensamente birrefringentes foram encontrados altamente organizados na corda tendínea e com orientação multidirecional no folheto, onde fibrilas colágenas vindas da corda tendínea ramificam-se e entrelaçam-se formando uma estrutura em rede no folheto. A metacromasia foi intensa nas regiões de inserção das cordas tendíneas no folheto, ocorrendo de maneira não uniforme. Cortes transversais do folheto mostraram a camada esponjosa, com características de tecido conjuntivo frouxo, e a fibrosa, onde os feixes de colágeno estão densamente arranjados. Para o estudo bioquímico componentes da matriz extracelular foram extraídos com cloreto de guanidina 4M, fracionados em DEAE-Sephacel e analisados em SDS-PAGE. As proteínas não colagênicas encontradas mostraram Mr entre 19 e 179 kDa e 19 e 235 kDa para o folheto e corda tendínea respectivamente. Várias proteínas similares são encontradas em ambos os tecidos. Bandas polidispersas em torno de 67 kDa e 80-100 kDa foram encontradas, as quais provavelmente correspondem aos pequenos proteoglicanos fibromodulim e decorim respectivamente. Análise em gel de agarose-poliacrilamida revelou a presença de banda polidispersa e matacromática, indicando a presença de proteoglicanos de alto peso molecular, que provavelmente trata-se do versicam, tanto no folheto, como na corda tendínea. A análise de GAGs mostrou a presença de condroitim sulfato e dermatam sulfato nas duas regiões. De acordo com nossos estudos bioquímicos e morfológicos, podemos concluir que: 1) A corda tendínea apresentou maiores quantidades de proteínas e glicosaminoglicanos que o folheto; 2) Pequenos e grandes proteoglicanos estão presentes em ambos os tecidos; 3) Os feixes de colágeno estão altamente organizados na corda tendínea, enquanto assumem várias direções no folheto; 4) A distribuição de proteoglicanos no folheto ocorre de maneira não uniforme, provavelmente devido a atuação também não uniforme de forças compressivas nesta estrutura / Abstract:The mitral valve is a complex connective tissue structure, constituted by collagenous proteins, non collagenous proteins and proteoglycans. Structurally the valve leaflets are composed of four main layers: auricularis, fibrosa, spongiosa and ventricularis. The fibrosa layer forms the structural core of the valve, while the spongiosa has an important role in absorption of shock. The chordae tendineae has two distinct layers, a large fibrous core surrounded by a spongenous layer. Several abnormalities of mitral valve have been reported, as the result of injuries caused by degenerative calcium accumulation, infectious endocarditis and disorders associated with collagen content, hyaluronic acid and glycosaminoglycans abnormalities. Among the treatments normally used, have been realized repair techniques of portions of the valve or replacement of these with a prosthetic valve or bioprostheses. Detailed information about organization and composition aspects of the leaflets and chordae tendineae are necessary. For morphological analysis, whole mounts and histological sections of leaflets and chordae tendineae were stained by toluidine blue. Analysis of whole mounts in polarization microscopy showed an intense brightness of the collagen fibrils, demonstrating the high molecular organization of the collagen in the chordae tendineae while in the valve leaflets collagen fiber is multidirectional. In this case, collagen fibrils coming from the chordae tendineae branch cross each other forming a network-like structure. Intense metachromasy was observed in leaflet region of chordae tendineae insertion, with a non uniform distribution. Leaflets transversal sections showed the spongiosa layer with soft connective tissue characteristics, and the fibrosa, where collagens bundles are highly arranged. For the biochemical study extracelular matrix components were extracted with 4M guanidinium chloride, fractionated in DEAE-Sephacel and analysed by SDS-PAGE. The non collagenous proteins found showed Mr values between 19-179kDa and 19-235kDa to the leaflet and chordae tendineae respectively. Several similar proteins were found in both tissues. Polidisperses bands around 70kDa and 80-100kDa which probably correspond to the small proteoglycans fibromodulin and decorin respectively were found. The analysis in agarose-polyacrylamide gel revealed a polydisperse and metachromatic band in the leaflet and chordae tendineae, indicating the presence of proteoglycans of high molecular weight presumables versican. According to our morphological and biochemical studies, it may be concluded that: 1) The chordae tendineae showed larger amounts of proteins and glycosaminoglycans than the leaflet; 2) Small and large proteoglycans are present in both tissues; 3) The collagen bundles are highly organized in the chordae tendineae while in the leaflet they have a multidirectional arrangement; 4) Proteoglycans have a non uniform distribution in the leaflets, probably due to a non uniform action of compressive forces on these structures / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular

Introdução: A história natural da insuficiência mitral associa-se a décadas de remodelação ventricular esquerda com fibrose intersticial. A fronteira entre o processo adaptativo e a miocardiopatia dilatada demanda avaliação clínico-histológica. Atualmente, sabe-se que o melhor método empregado para quantificar as alterações decorrentes do remodelamento que acomete o ventrículo esquerdo é a biópsia miocárdica, que analisa a doença, somente após a cirurgia ou no post mortem. O presente estudo visa avaliar a fibrose miocárdica associada à insuficiência mitral crônica, através de estudo pela Ressonância Magnética, de maneira não invasiva, precoce e rápida. Objetivos: Avaliar a capacidade e a aplicabilidade da ressonância magnética cardíaca de detectar a fibrose miocárdica na insuficiência mitral crônica importante, tendo como referência a biópsia miocárdica. Métodos: Foram selecionados 52 pacientes portadores de IM crônica pura ou associada a estenose mitral leve, com PVM e DR, e com indicação cirúrgica. Todos os pacientes foram reavaliados pelo EcoDopplercardiograma e realizaram ressonância magnética cardíaca para avaliação da função ventricular, volumes e índice de massa ventricular esquerda, através da cine-ressonância e pela técnica do realce tardio miocárdico, com injeção de 0,2 mmol/kg de contraste gadolínio para a detecção de FM, sendo submetidos a cirurgia de plástica ou troca de válvula mitral com bióspsias miocárdicas, retiradas de locais padrão, na parede lateral do ventrículo esquerdo. Todas foram coradas pela técnica do hematoxilinaeosina, e as positivas para FM, confirmadas pelo corante picrossirius, que cora colágeno, e quantificadas pelo aparelho do quantimet. Resultados: Os pacientes foram divididos em quatro grupos, conforme a RM e a biópsia. A RM diagnosticou FM em 18 pacientes, concordantes com a BM (RMC/BM +). A RM foi negativa para FM em 33 pacientes, sendo 28 concordantes com a BM (RMC/BM -). Observou-se discordância de RM com a BM, em 7 casos falsos negativos (RMC-/BM +). A sensibilidade da RMC à fibrose foi de 72%, especificidade de 100%, e acurácia de 86,3%. Nos grupos distintos estudados, a sensibilidade, especificidade e acurácia foram de 64,7%, 100% e 82,4%, respectivamente, na PVM, e de 97,5%, 100% e 92,9%, respectivamente, na DR. O índice Kappa foi de 0,724 (p<0,001) para o grupo total; 0,665 (p<0,001) para PVM e 0,857(p<0,001) na DR. VDF, VSF e IMVE tiveram correlação positiva e significativa com a porcentagem de fibrose, sendo que, quanto maiores esses valores, maior a porcentagem de fibrose. Conclusão: RMC teve boa concordância com a BM, em relação aos achados de FM / Introduction: The natural history of mitral insufficiency (MI) is associated to decades of left ventricular remodelation with intersticial fibrosis. The frontier between adaptative process and dilatade miocardiopaty needs clinic and histologic evaluation. Now a days , we know that the best method to quantify the alterations of remodelation in left ventricule is myocardial biopsies which analyses the illness only after surgery or post morten. This actual study aims to evaluate myocardial fibrosis associated with cronic MI, through the study with magnetic resonance (MR), in a not invasive, early and quickly way. Objectives: Evaluate capacity and applicability of the magnetic resonance in detection of myocardial fibrosis in chronic important mitral insufficiency in reference with myocardial biopsis. Methods: It was selected 52 patients with pure chronic MI or associated with mild mitral stenosis, with cirurgical indication. All of the patients were reevaluated by EcoDopplercardiogram and it was done cardiac MR to evaluate ventricular function, volumes and left ventricular mass rate through MR cine and myocardial late realce techinique with 0,2 mmol/Kg with gadoline contrast and myocardial fibrosis (MF) detection and being undergone plastic or mitral valvular changes surgery with myocardial biopsis (MB) were taken from the left ventricular lateral wall. All of them were colored with hematoxilin eosine and the positives were confirmated with picrossirius and quantified with quantimet device. Results: Patients were divided in four groups according to MR and biopsies. MR diagnosticated MF in 18 patients agreed with MB (MR / MB +). MR was negative for MF in 33 patients where 28 agreed with MB (MR / MB -). We observated discordance with MR and MB in 7 cases false negatives (MR- /MB+). The sensibility of MR to fibrosis was 72%, specificity was 100% and acurace was 86,3%. In the distinct groups studied, we see sensibility, specifity and acure were 64,7%, 100 % and 82,4% respectivity in PVM and 97,5%, 100% and 92,9% respectivity in reumathic disease. The Kappa indice is 0,714 (p<0,001) for the total group; 0,665 (p<0,001) for PMV and 0,857 (p<0,001) in RD. There is a positive correlation and significative between fibroses percentage with VDF, VSF, IMVE of the MR. So the higher the values, higher the fibrosis percentage. Conclusion: MR had a good concordance with MB in relation to found the MF in IMC

A valvotomia mitral percutânea é o procedimento recomendável para as pacientes grávidas portadoras de estenose mitral reumática que permanecem em classe funcional III ou IV (New York Heart Association), após tratamento clínico. Os objetivos deste estudo foram: analisar se a valvotomia mitral percutânea é um procedimento tecnicamente possível durante a gravidez, avaliar do ponto de vista clínico e hemodinâmico os resultados do procedimento durante a gravidez e finalmente, analisar a evolução tardia destas pacientes e de seus conceptos. O estudo incluiu 71 pacientes grávidas, portadoras de estenose mitral, com insuficiência cardíaca refratária e que foram submetidas ao procedimento percutâneo de forma consecutiva no Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia entre agosto de 1989 e novembro de 1997. Trinta e sete (52,0%) pacientes encontravam-se em classe funcional IV e 34 (48,0%) em classe III. Todas foram submetidas ao estudo Dopplerecocardiográfico antes do procedimento para afastar a presença de trombo em átrio esquerdo e determinar o grau de regurgitação mitral que, se presente, não deveria ser > 2+. O escore ecocardiográfico neste estudo, não foi fator determinante para contraindicar o procedimento. Para proteger os fetos da radiação, o abdômen das pacientes foi envolvido circunferencialmente com avental de chumbo de 0.5 mm de espessura. Dosímetros termoluminescentes posicionados por baixo da proteção abdominal dosaram a radiação recebida. A técnica do duplo-balão e a de Inoue foram empregadas de forma não randomizada em 44 (62,0%) e em 27 (38,0%) pacientes, respectivamente. As variáveis hemodinâmicas analisadas pré e pós-procedimentos foram a pressão média do átrio esquerdo, o gradiente diastólico médio transvalvar mitral e a pressão média da artéria pulmonar. Realizou-se ecocardiograma antes e 48 horas após a valvotomia mitral para avaliação da área valvar e dos gradientes diastólicos máximo e médio. O procedimento foi realizado com sucesso em 70 (98,5%) pacientes. Em uma (1,5%), alcançou-se sucesso parcial. Desenvolvimento de insuficiência mitral ou aumento do grau pré-existente em 45,0% das pacientes, comunicação interatrial em 8,4%, um caso de isquemia cerebral transitória sem seqüelas e um caso de oclusão arterial aguda em membro inferior esquerdo foram as complicações encontradas neste estudo. Com os resultados hemodinâmicos alcançados, 98,5% das pacientes evoluíram em classe funcional I ou II até o final da gestação. A incidência de prematuridade foi de 13,4%. Quatro pacientes apresentavam gestações múltiplas. Sessenta e cinco recém-nascidos foram saudáveis e sem malformações. As complicações neonatais observadas foram um aborto, dois natimortos e dois óbitos em prematuros por membrana hialina (gravidez gemelar). Estas complicações não tiveram relação com os procedimentos. O seguimento tardio das pacientes variou de 6 a 104 meses com média de 44,1 + 30,8 meses (mediana de 48 meses) e constou de exame clínico e ecocardiográfico. Analisou-se a incidência de reestenose, de cirurgia e óbito. Sessenta e três por cento das pacientes que logo após o procedimento desenvolveram ou aumentaram o grau de insuficiência mitral apresentaram regressão da mesma nos estudos ecocardiográficos tardios. A evolução tardia mostrou que 87,0% das pacientes encontravam-se em classe funcional I, 11,1% em classe funcional II e uma paciente (1,9%) em classe IV. Os recém-nascidos foram examinados pelo pediatra por ocasião do parto, quando completaram 1 ano de idade e quando da realização do estudo ecocardiográfico tardio nas mães. O grau de escolaridade das crianças foi compatível com suas idades. / Percutaneous balloon mitral valvotomy (PBMV) is recommended during pregnancy in patients with rheumatic mitral stenosis who remain in functional class III or IV (NYHA) despite maximal medical therapy. The objectives of this study were to analyse the technical feasibility of PBMV during pregnancy, to evaluate the clinical and hemodynamic results of PBMV during pregnancy, and to assess the long-term outcome of the patients and their offspring. The cohort included 71 consecutive pregnant patients with refractory mitral stenosis referred for PBMV between August 1989 and November 1997 at the Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia. Thirty seven patients (52.0%) were in functional class IV and 34 (48.0%) in class III. All patients underwent transthoracic Doppler echocardiography prior to PBMV to rule out the presence of left atrial thrombus and to assess the severity of mitral regurgitation. None of the patients fulfilled the exclusion criterion of more than moderate mitral insufficiency. During PBMV the abdomen was shielded anteriorly and posteriorly using a 0.5 mm lead apron to protect the fetus from direct and scattered radiation. The radiation dose was measured using thermoluminescent dosimeters positioned under the abdominal shield in six patients. The double-balloon technique was employed in 44 patients (62.0%) and the Inoue technique in 27 (38.0%). There was no randomization of PBMV technique. The hemodynamic data analysed pre-and post-PBMV were: mean left atrial pressure, mean diastolic transvalvar mitral gradient, and mean pulmonary artery pressure. The Doppler echocardiographic data analysed pre- and 48 hours post-PBMV were: mitral valve area, and mean and peak instantaneous mitral valve gradient. PBMV was considered successful in 70 patients (98.5%), and partially successful in one (1.5%). Complications included: new or increased mitral insufficiency in 45.0% of patients, one case of transient ischemic attack, one case of lower limb arterial occlusion with loss of pulse requiring surgical thrombectomy, and the presence of a residual atrial communication without hemodynamic consequence in 8.4% of patients. PBMV allowed continuation of pregnancy in functional classes I or II in 98.5% of patients. The incidence of prematurity was 13.4%. Four patients had twin gestation. Sixty five neonates were healthy and free of malformations. There was one spontaneous abortion, two stillbirths, and one premature twin gestation in which both neonates died of respiratory distress syndrome. The neonatal complications were remote from PBMV and were not considered a complication of the procedure. The duration of follow-up ranged from 6 to 104 months (median 48 months, mean 44.1 + 30.8, n=65) and included clinical and echocardiographic assessment. Incidence of restenosis, surgery and death were analysed. Sixty three percent of those with acute worsening mitral insufficiency post-PBMV had spontaneous improvement in the degree of mitral regurgitation during the follow-up period. At most recent follow-up, 87.0% of patients were in functional class I, 11.1% in class II and one patient was in class IV awaiting surgery due to severe mitral insufficiency. At most recent follow-up, all offspring were healthy and had appropriate school performance.

Os objetivos deste estudo foram correlacionar o tipo de lesão valvar mitral com eventos maternos e neonatais. É um estudo retrospectivo, observacional, realizado na Clínica Obstétrica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de São Paulo. Foram coletados dados de 117 gestações em 111 mulheres com valvopatia mitral e 117 recém-nascidos resultantes destas gestações. No grupo estudado, foram observados 71 casos de gestantes portadoras de insuficiência mitral e 46 casos de gestantes portadoras de estenose mitral e seus 117 recém-natos. O tipo de lesão valvar, a estenose mitral, esteve significantemente relacionado piores classes funcionais (com predominância de CF III/IV), a maior necessidade de uso de medicamentos cardiovasculares, à maior freqüência de internação para compensação do quadro cardíaco, a maiores índices de parto cesárea, a menor média ponderal ao nascimento e a maior incidência de RNs pequenos para idade gestacional. Entretanto, a lesão valvar predominante não influiu com relevância estatística quanto à presença de complicações obstétricas, presença de co-morbidades clínicas, a complicações fetais, índice de Apgar < 7, e necessidade de UTI neonatal. A presença de valvopatia mitral na gravidez, principalmente a estenose mitral, acompanha-se de riscos maternos e perinatais / PURPOSE: To evaluate the maternal (clinical e obstetrical) and perinatal events related to the predominant valvar lesion in pregnant women with mitral valve disease. This is a Observational and retrospective study of 117 pregnancies in 111 patients with mitral disease, followed in a single tertiary center from January 2004 until August 2008. Clinical and obstetrical data were reviewed and analyzed according to the main type of valvar lesion (stenosis or insufficiency). The statistical analysis of the results was performed by chi-square test, Fishers exact test, and Mann-Whitney test. Among the 117 pregnancies (and neonates), there were 71 cases of predominant mitral regurgitation (MR group) and 46 with predominant mitral stenosis. The MS group presented more severe heart failure symptoms (functional class III and IV) during pregnancy, received more cardiovascular drugs and needed more hospital admissions due to cardiac reasons . Concerning perinatal events, MS presented higher rates of cesarean sections, smaller birthweight and higher incidence of SGA (small for gestational age, babies. Nevertheless, the predominant valvar lesion was not significantly related to other clinical co-morbidities, obstetrical or perinatal complications. Mitral valve disease in pregnancy is related to clinical and perinatal events, especially in patients with predominant mitral stenosis