INTRODUÇÃO: Capítulo 1. A Insuficiência Cardíaca (IC) é acompanhada de uma hiperativação simpática e do sistema renina-angiotensina (SRA). As ações deletérias do SRA são atribuídas à Angiotensina II (AngII), mas a Angiotensina-(1- 7) (Ang-(1-7)), um metabólito da AngII, demonstra efeitos cardiovasculares benéficos, contrários aos da AngII. O conceito tradicional é de que as concentrações sistêmicas mediam as respostas do SRA, mas evidências emergem acerca da importância funcional do SRA local. Nesse estudo, estudou-se o SRA circulante e muscular esquelético na IC, testando-se a hipótese de que as alterações seriam diferentes nesses dois territórios, e que o treinamento físico corrigiria essas alterações. Capítulo 2. A IC é uma síndrome sistêmica, onde fatores neuroendócrinos, como a AngII, podem levar a alterações periféricas. Na musculatura esquelética, a hiperatividade do sistema ubiquitina-proteassoma (SUP) é um dos elementos que compõem um quadro de miopatia, aumentando o catabolismo muscular em direção à atrofia, e contribuindo com o agravamento da síndrome. O treinamento físico normaliza o SUP e reduz as concentrações plasmáticas de AngII na IC. Dessa forma, testamos a hipótese de que a redução do SUP mediada pelo treinamento físico na IC depende da queda das concentrações plasmáticas de AngII. MÉTODOS: Capítulo 1. Ratos Wistar, machos, foram induzidos à IC por ligadura da artéria coronária descendente anterior, ou cirurgia fictícia (Sham, SH). Os animais foram divididos em grupos mantidos sedentários, SD (SHSD, n=10 e ICSD, n=12) ou submetidos ao treinamento físico, TR (SHTR, n=10, ICTR, n=12). O treinamento físico foi realizado em esteira, a 60% do consumo máximo de oxigênio, 5 dias por semana durante 8 semanas, quando foram sacrificados para coleta de sangue e músculos (sóleo e plantar). As angiotensinas circulantes e musculares foram dosadas por HPLC. A atividade sérica e muscular da ECA e da ECA2 por fluorimetria. Os receptores AT1 e AT2 foram analisados por expressão gênica (RT-PCR) e proteica (Western Blot), e o receptor Mas por expressão gênica. Capítulo 2. Ratos Wistar, machos, foram induzidos à IC por ligadura da artéria coronária descendente anterior, ou cirurgia fictícia (Sham). Após 4 semanas, os animais Sham (n=10) constituíram um grupo sedentário saudável (SHSD) e os animais com IC (n=30) foram igualmente alocados em 3 grupos: um mantido sedentário (ICSD), um treinado (ICTR) e um treinado com as concentrações plasmáticas de AngII nos mesmos níveis dos animais do grupo ICSD (ICTRAII), mantidas através de minipump osmótica. O treinamento físico foi realizado em esteira, a 60% do consumo máximo de oxigênio, 5 dias por semana durante 8 semanas, quando foram sacrificados para coleta de sangue e músculos (sóleo e plantar). As angiotensinas circulantes e musculares foram dosadas por HPLC. A expressão gênica das enzimas ligases E3?, MuRF e Atrogin foi realizada por RT-PCR. O receptor AT1, as proteínas ubiquitinadas e as proteínas carboniladas (Oxyblot) foram quantificadas por Western Blot. A atividade da porção 26S do proteassoma foi determinada por fluorimetria. RESULTADOS: Capítulo 1. Na circulação, a atividade da ECA2 estava reduzida na IC, e o treinamento físico reduziu a atividade da ECA e restaurou a atividade da ECA2 esses animais. A concentração de AngII reduziu nos grupos treinados, e a razão Ang-(1-7)/AngII aumentou no grupo ICTR. Nos músculos, não houve alteração em relação à atividade ou expressão proteica da ECA ou da ECA2, mas a concentração de AngII estava aumentada com a IC, e normalizou com o treinamento físico. A concentração de Ang-(1-7) aumentou no músculo plantar do grupo ICTR, e a razão Ang-(1-7)/AngII apresentou forte tendência de aumento no músculo sóleo dos animais treinados. No músculo sóleo, o AT1 estava aumentado nos animais com IC, e o treinamento físico normalizou a expressão gênica e proteica desse receptor, e também aumentou a expressão gênica do receptor Mas nos grupos treinados. No músculo plantar, normalizou a expressão gênica do receptor Mas, sem alterar o AT1. Não foram encontradas diferenças significativas na expressão do receptor AT2 nos músculos estudados. Capítulo 2. O treinamento físico promoveu uma melhora da capacidade de exercício em ambos os grupos treinados. A AngII aumentou nos músculos dos animais com IC, e o treinamento físico normalizou esses valores. Na circulação, como se esperava, a AngII diminuiu apenas no grupo ICTR. A expressão do receptor AT1 aumentou no músculo sóleo com a IC e normalizou com o treinamento físico, sem diferenças entre grupos no músculo plantar. Em relação à expressão gênica das E3 ligases e na quantidade de proteínas ubiquitinadas e carboniladas, não houve diferenças entre os grupos no músculo sóleo. Já no músculo plantar, a expressão do atrogin estava aumentada nos animais com IC, e o treinamento físico reduziu a expressão tanto da atrogin quanto da E3? e da MuRF. Essa melhora foi prejudicada com a infusão de AngII. Refletindo esse cenário, a quantidade de proteínas ubiquitinadas e carboniladas estavam aumentadas na IC e reduziram com o treinamento físico, e a infusão de AngII atenuou a redução das proteínas ubiquitinadas e aboliu a diminuição das oxidadas. A atividade do proteassoma aumentou em ambos os músculos de animais com IC, e o treinamento físico reduziu a atividade nos animais treinados, sendo significativamente menor no grupo ICTRAII. CONCLUSÕES: Capítulo 1. Em modelo de IC crônica, os níveis de AngII estão aumentados na musculatura esquelética, mas não na circulação. O treinamento físico reduz os níveis plasmáticos de AngII na circulação e normaliza nos músculos. Essa redução é acompanhada de um aumento dos níveis de Ang-(1-7) ou da melhora na razão Ang-(1-7)/AngII em ambos os territórios, indicando uma atenuação da hiperativação do SRA na IC com o treinamento físico. Capítulo 2. Em modelo isquêmico de IC crônica em ratos, há uma diferença no perfil do SUP no músculo sóleo e no músculo plantar. O treinamento físico reduz a atividade do SUP e, ao menos no músculo plantar, essa melhora parece ser dependente da redução dos níveis de AngII / INTRODUCTION: Chapter 1. Heart Failure (IC) is a syndrome accompanied by a sympathetic and renin-angiotensin system (RAS) hyperactivity. The deleterious actions of RAS are attributed to Angiotensin II (AngII), but Angiotensin-(1-7) (Ang-(1- 7)), a metabolite of AngII, shows benefic cardiovascular effects opposing to AngII. The traditional concept states that the systemic concentrations are responsible for RAS actions, although increasingly evidence emerge about the functional role of local RAS. The working hypothesis was that the RAS alterations, if any, would be different on this two territories of heart failure rats, and the exercise training should correct this alterations. Chapter 2. Heart failure is a systemic syndrome in which neuroendocrine factors, such as angiotensin II (AngII), can lead to peripheral damage. In skeletal muscle, the hyperactivity of ubiquitin-proteasome system (SUP) is one of the elements composing the myopathy framework, elevating the catabolism toward atrophy, and contributing to the worsening of the syndrome. Exercise training normalizes SUP and reduces plasmatic concentrations of AngII. On this way, we tested the hypothesis that exercise training-mediated SUP deactivation is dependent on plasma falls of AngII. METHODS: Chapter 1. Male Wistar rats underwent left coronary artery ligation or Sham (SH) operation. They were allocated in sedentary, SD (SHSD, n=10 and ICSD, n=12) or trained, TR (SHTR, n=10 and ICTR, n=12) groups. The exercise training consisted in treadmill running, at 60% of maximal oxygen uptake, 5 days per week, during 8 weeks, when they were killed for blood and skeletal muscle (soleus and plantaris) collection. Angiotensin\'s concentrations were determined by HPLC. ACE and ACE2 activity were accessed in serum and muscles by fluorimetry, and by protein expression (Western Blot) in the muscles. AT1 and AT2 receptors were quantified by protein and gene (RT-PCR) expression, and Mas receptor by gene expression. Chapter 2. Male Wistar rats underwent left coronary artery ligation or Sham operation. After 4 weeks, Sham operated rats (n=10) constituted a healthy, sedentary control group (SHSD), and the heart failure rats (n=30) were equally allocated into 3 groups: sedentary (ICSD), trained (ICTR) and trained with plasma AngII at the same level of sedentary, heart failure rats (ICTRAII), kept by an osmotic minipump. The exercise training consisted in treadmill running, at 55% of maximal oxygen uptake, 5 days per week, during 8 weeks, when they were killed for blood and skeletal muscle (soleus and plantaris) collection. AngII concentrations were determined by HPLC. Gene expression of E3?, MuRF e Atrogin were performed by PR-PCR. AT1 receptor, ubiquitinated and carbonylated (oxyblot) proteins were quantified by Western Blot. Proteasomal 26S activity were determined by fluorimetry. RESULTS: Chapter 1. Heart failure reduced circulating ACE2 activity, and exercise training reduced ACE and normalized ACE2 activity in this rats. AngII concentration reduced in both trained groups, increasing Ang-(1-7)/AngII ratio on ICTR group. The studied skeletal muscles did not change activity or protein expression of ACE and ACE2, although the AngII, which was increased with heart failure, has normalized with exercise training. Absolute Ang-(1-7) concentration increased in plantaris muscle, and a strong tendency of significant increase was shown in soleus muscle of trained rats. Also in the soleus, AT1 receptor raised with heart failure, and the exercise training normalized the gene as well as protein expression of this receptor, also increasing gene expression of Mas receptor of trained groups. In plantaris muscle, exercise normalized Mas receptor in ICTR, without influencing AT1 receptor. No significant changes among groups were found in relation to AT2 receptor of the studied muscles. Chapter 2. Exercise training promoted an improvement of exercise capacity in trained groups. AngII raised in skeletal muscle of rats with heart failure, and exercise training normalized this. Circulating AngII, as expected, reduced only in ICTR group. AT1 receptor expression increased in soleus muscle of heart failure, and normalized after exercise in trained rats, without any difference among groups in plantaris muscle. Regarding E3 ligases gene expression and quantity of ubiquitinated and carbonylated proteins, there were no differences among groups in soleus muscle. Nevertheless, in plantaris muscle, atrogin expression was increased in heart failure rats, and exercise training reduced atrogin, as well as E3alpha and MuRF expression. These improvements were impaired by AngII infusion. Mirroring this scenario, the amount of ubiquitinated and carbonylated proteins increased with heart failure and reduced with exercise training, but AngII infusion lessen the reduction of ubiquitinated proteins and completely blunted the effects of exercise on carbonylated proteins. Proteasome 26S activity was increased in both muscles of heart failure rats, and exercise avoided this increase in trained rats, being significantly reduced in ICTRAII. CONCLUSIONS: Chapter 1. In a model of chronic heart failure rats, AngII levels are increased in skeletal muscle, but not in the circulation. The exercise training reduces plasma and normalizes skeletal muscle concentration of AngII. This reduction is accompanied by an increase Ang-(1-7) levels, or improvements of Ang-(1-7)/AngII ratio in both systemic and local territories, indicating an attenuation of RAS hyperactivity with exercise training in heart failure rats. Chapter 2. In a model of chronic heart failure rats, there is a difference on SUP activation profile in soleus and plantaris muscle. Exercise training reduces SUP activity and, in plantaris muscle, this amelioration seems to be, at least in part, dependent of a reduction in AngII levels

O objetivo deste estudo foi avaliar se a sobrecarga de sal durante a gestação interfere na liberação de renina renal e circulante e a sua relação com a COX-2 e nNOS no rim após estimulo ou inibição do sistema renina angiotensina (SRA) nas proles femininas adultas. Ratas fêmeas Wistar receberam dieta normossódica (1,3%), hipersódica 4,0% ou hipersódica 8,0%NaCl durante a gestação. Ao nascimento, as proles receberam dieta normossódica. As proles com 12 semanas de vida foram submetidas ao teste de restrição (0,15%) ou a sobrecarga de sódio (8,0%NaCl). Foram avaliados pesos corpóreos, a pressão arterial, atividades da renina plasmática e renal; porcentagem de ramos vasculares com grânulos de renina, nitrito sérico; expressão do mRNA e protéica de renina, COX-2 e nNOS no córtex e medula renal. A pressão arterial, peso corpóreo, atividade da renina plasmática e renal não foram diferentes entre os grupos. A prole HR1 apresentou modulação do SRA, enquanto que prole HR2 não apresentou modulação adequada frente à restrição ou sobrecarga de sódio. Além disso, a expressão do mRNA da renina, COX-2 e nNOS foi estimulada na medula, e diminuída no córtex renal das proles HR1 diante da restrição ou sobrecarga de sódio. Em conclusão, a sobrecarga de sódio durante a gestação modifica as respostas do sistema renina-angiotensina, da COX-2 e da nNOS diante de subseqüente restrição e sobrecarga de sódio nas proles femininas adultas. / The objective was to evaluate whether mother high salt diet interferes in circulating and local renin release and its relation to kidney COX-2 and nNOS under RAS stimulation or inhibition by sodium in female offspring. Female rats were fed a normal (1,3%NaCl, NSD) or high 1 (4,0%, HSD1) or high 2 (8,0%, HSD2) diet throughout pregnancy. Mating occurred on the 12th week of age. From birthday, the offspring received normal salt diet. In adult offspring; plasma, renal renin activity, granulated renin cell, serum Nox, medullar and cortical renin, COX-2 and nNOS mRNA and protein expression were measured in basal condition and after one week of RAS stimulation or inhibition by sodium. Results: In basal condition, renin activity was not different among groups; however HSD1 offspring was more responsive to RAS stimulation or inhibition. Medulla COX-2 and nNOS mRNA of HSD1 offspring were decreased in basal conditions and they were more responsive to RAS stimulation or inhibition. Enhanced responses of circulating and local renin, COX-2 and nNOS to RAS stimulation or inhibition by sodium in offspring from maternal high salt diet during pregnancy lead to activation of renin angiotensin system, prostaglandin and nitric oxide pathways, and could be origin of hypertension in late life.

Introdução: Diversos estudos indicaram consequências de alterações na nutrição materna durante a gestação sobre a saúde da prole adulta, tais como: hipertensão, doenças cardiovasculares, resistência à insulina, diabete melito e doença renal. No entanto, a literatura é pobre em avaliações decorrentes de modificações nutricionais maternas sobre a prole logo após o nascimento. Métodos: Ratas Wistar durante o período gestacional foram alimentadas com dieta hipossódica (HO - 0,15% de NaCl), normossódica (NR - 1,3% de NaCl) ou hipersódica (HR - 8% de Na Cl). Após o nascimento, nas primeiras vinte e quatro horas foram coletados rins e coração dos neonatos machos e fêmeas (n=6- 8/grupo) para verificar as possíveis alterações na estrutura cardíaca e renal pelo método de estereologia. Também foi avaliada a expressão proteica e gênica dos componentes do sistema renina angiotensina (SRA) no coração e rins através do método ELISA indireto e RT-qPCR. Resultados: O peso ao nascimento foi menor em machos e fêmeas da prole de mães alimentadas com dieta hipossódica durante a gestação quando comparado NR e HR. Não houve diferença no volume renal, volume de seus compartimentos (córtex, medula e pelve) e número de glomérulos entre os grupos experimentais (HO, NR e HR). No entanto, o número de glomérulos foi maior em fêmeas comparado aos machos nos três grupos experimentais. O diâmetro transverso do núcleo dos cardiomiócitos no ventrículo esquerdo e no ventrículo direito de machos da prole HR foi maior do que na prole NR. A expressão proteica do receptor AT1 no rim de machos da prole foi menor no grupo HO do que no grupo NR e HR. A expressão proteica do receptor AT2 também foi menor em machos do grupo HO do que no grupo NR. Não houve diferença entre os grupos na expressão proteica dos receptores AT1 e AT2 no rim das fêmeas. Conclusão: O presente estudo detectou alterações na estrutura cardíaca de neonatos machos, mas não em neonatos fêmeas decorrentes de sobrecarga de sal durante a gravidez. As alterações observadas na expressão dos receptores AT1 e AT2 no rim de neonatos machos podem ser responsáveis por alterações na função renal / Introduction: Several studies have shown several consequences on adult offspring due to alterations in maternal nutrition during pregnancy, such as: hypertension, heart diseases, insulin resistance, diabetes mellitus and kidney diseases. Nevertheless, few studies evaluated maternal nutritional alterations in neonates. Methods: Female Wistar rats where fed from day one of pregnancy until delivery with low- (LS - 0.15% NaCl), normal- (NS - 1.3% NaCl) or high- (HS - 8%NaCl) salt diet. During the first twenty-four hours after birth, newborn\'s (n=6- 8/group) kidneys and heart were collected to evaluate possible changes of their structure by stereology. The protein and the gene expression of the renin angiotensin system components were evaluated by indirect ELISA and by RTqPCR, respectively. Results: Birth weight was lower in male and female offspring of dams fed LS during pregnancy. No differences between groups (LS, NS and HS) were observed in total renal volume and its compartments (cortex, medulla and pelvis) and number of glomeruli. The number of glomeruli was higher in female when compared to male newborns in the three experimental groups. The transverse diameter of the nuclei of the cardiomyocytes was higher in HS in both left and right ventricle vs. NS. The AT1 receptor protein expression was lower in kidneys of LS than in NS and HS male newborns. AT2 receptor protein expression was also lower in male LS than in NS. No differences in AT1 and AT2 receptors protein expression in female newborn\'s kidneys were found. Conclusion: The present study shows changes in cardiac structure male but not of female neonates induced salt overload during pregnancy. The alterations observed in AT1 and AT2 expression in kidneys of neonates may be responsible for alteration in renal function

Na maioria dos países, a incidência e prevalência da doença renal crônica (DRC) vem aumentando ao longo dos anos. Embora tenha havido uma melhora significativa no manejo da DRC com os inibidores do sistema renina-angiotensina-aldosterona, a doença ainda é progressiva, levando a necessidade do surgimento de novas estratégias protetoras. A fibrose renal progressiva está presente na DRC e envolve a participação de várias citocinas, com destaque para o fator Transforming growth factor- beta1 (TGF-beta1). Tem sido demonstrado que a mortalidade de pacientes com DRC está diretamente relacionada à função renal e está associada a riscos tradicionais como cardiovasculares e infecções. Entretanto, esses riscos tradicionais explicam apenas metade das causas de mortalidade nesses pacientes. Evidências crescentes mostram que o status de vitamina D pode ser um fator de risco não tradicional para a evolução da DRC. Tendo em vista o importante papel da vitamina D na manutenção das funções fisiológicas essenciais e a observação da queda dos níveis deste hormônio na DRC, torna-se relevante o estudo da deficiência de vitamina D nos eventos envolvidos na evolução crônica da lesão renal aguda em modelo experimental de isquemia/reperfusão renal. Ratos Wistar foram divididos em quatro grupos: controle, animais que receberam dieta padrão; dVD, animais que receberam dieta depletada em vitamina D; Isq, animais que receberam dieta padrão e foram submetidos ao insulto de isquemia/reperfusão renal bilateral no 28º dia; Isq+dVD, animais que receberam dieta depletada em vitamina D e foram submetidos ao insulto de isquemia/reperfusão bilateral no 28º dia. Ao final dos 90 dias do protocolo, os animais foram submetidos à eutanásia, amostras de sangue, urina e o tecido renal foram coletados para a análise dos mecanismos de lesão renal. Os animais submetidos ao insulto de isquemia/reperfusão renal apresentaram hipertrofia renal, aumento dos níveis de pressão arterial média, colesterol e de PTH plasmático. Além disso, foi observada expansão da área intersticial, aumento do infiltrado de macrófagos/monócitos, da expressão de colágeno IV, fibronectina, vimentina e alfa-actina e redução da expressão da proteína Klotho. A deficiência de vitamina D contribuiu para a elevação dos níveis plasmáticos de PTH e aumento da proteinúria assim como para as alterações túbulo-intersticiais crônicas importantes (fibrose e infiltrado inflamatório do interstício, dilatação e atrofia tubular), aumento da expressão da citocina TGF-beta1 expressão do receptor de vitamina D (VDR) e da proteína Klotho, observados nos animais deficientes em vitamina D submetidos ao insulto de isquemia/reperfusão renal. Portanto, através de vias inflamatórias e com participação do fator de crescimento TGF-beta1 ê um fator agravante para o dano túbulo-intersticial e formação de fibrose intersticial nesse modelo experimental de isquemia/reperfusão renal / In most countries, the incidence and prevalence of chronic kidney disease (CKD) has been increasing over the years. Although there was a significant improvement in the management of CKD with renin-angiotensin-system inhibitors, the disease is still progressive, leading to the need of emergence of new protective strategies. The progressive renal fibrosis is present in CKD and involves the participation of several cytokines, especially the Transforming growth factor-beta1 (TGF-beta1). It has been shown that the mortality of patients with CKD is directly related to renal function, which is associated to traditional risk factors such as cardiovascular diseases and infections. However, these traditional risk factors explain only half of the causes of mortality in these patients. Growing evidence shows that vitamin D status may be a non-traditional risk factor for the progression of CKD. Considering the important role of vitamin D in the maintenance of essential physiological functions and the observation of low levels of this hormone in CKD, the study of vitamin D deficiency in the events involved in chronic evolution of acute kidney injury in an experimental model of ischemia/reperfusion becomes relevant. Wistar rats were divided into four groups : control, animals received a standard diet ; dVD, animals received a vitamin D-depleted diet ; Isq, animals received a standard diet and were subjected to bilateral renal ischemia/reperfusion injury on day 28; Isq +dVD, animals received a vitamin D-depleted diet and were subjected to bilateral renal ischemia/reperfusion injury on day 28 . At the end of the 90 days of the protocol, the animals were euthanized and samples of blood, urine and kidney tissue were collected for analysis of the mechanisms of renal injury. The animals subjected to the insult of ischemia/ reperfusion showed renal hypertrophy, increased levels of mean blood pressure, cholesterol and plasma PTH. Furthermore, expansion of the interstitial area, increased infiltration of macrophages/monocytes, increased expression of collagen IV, fibronectin, vimentin and alpha-actin, and reduced expression of Klotho protein were observed. The vitamin D deficiency contributed to the elevation of plasma PTH levels and increased proteinuria as well as for important chronic tubulo-interstitial changes (fibrosis and inflammatory infiltration of the interstitium, tubular dilation and atrophy), increased expression of cytokine TGF-beta1 vitamin D receptor (VDR) and Klotho protein observed in vitamin D-deficient animals subjected to the insult of renal ischemia/reperfusion. Therefore, through inflammatory pathways and involvement of TGF-beta1 w y aggravating factor in tubulointerstitial damage and formation of interstitial fibrosis in this experimental model of renal ischemia/reperfusion