Orientador: Miguel Arcanjo Areas / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T09:28:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cabrini_FernandaPenereiroHenrique_M.pdf: 1657467 bytes, checksum: 7c816d3914b81e0a3be2f7be4b123777 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A Hipertensão Arterial Pulmonar (HAP) é uma doença cardiopulmonar caracterizada pelo aumento da resistência dos vasos pulmonares, progredindo para um aumento na pressão arterial pulmonar e hipertrofia do ventrículo direito, prejudicando a função pulmonar, no que diz respeito à perfusão dos gases. Este quadro pode levar à falência cardíaca. A HAP pode ser induzida em animais com administração de Monocrotalina (MCT), substância que exerce sua toxicidade em poucos dias. Com relação à função cardíaca, a HAP torna o coração menos eficiente em suprir as necessidades metabólicas do organismo, acarretando em outras anormalidades como a redução da tolerância ao exercício e a diminuição do condicionamento físico, comprometendo, assim, a qualidade de vida. Além disso, o principal fator relacionado à fisiopatologia de HAP é a disfunção endotelial, com aumento na produção e liberação de substâncias vasoconstritoras e diminuição da produção e liberação de substâncias vasodilatadoras. Este trabalho teve por objetivo implantar o modelo experimental de Hipertensão Arterial Pulmonar induzida por monocrotalina em ratos Wistar machos adultos no laboratório cardiovascular de esforço, através da determinação da atividade elétrica cardíaca pelo registro do eletrocardiograma, da pressão arterial sistêmica, da reatividade vascular e da histologia cardíaca, pulmonar e hepática. Os animais tratados com monocrotalina apresentaram aumento do peso relativo cardíaco e pulmonar, aumento da espessura arterial pulmonar, hipertrofia ventricular direita, megalocitose hepática, redução do peso corpóreo, alterações eletrocardiográficas indicativas de risco de morte súbita, redução da pressão arterial média e diminuição da resposta máxima à noradrenalina da artéria pulmonar. Esses resultados permitiram concluir que esses animais tornaram-se portadores de HAP estabelecendo-se, portanto, um modelo para estudos de intervenções terapêuticas relativas a essa doença. / Abstract: Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a life-threatening, progressive disorder of pulmonary blood vessels leading to an increase in pressure in pulmonary artery, that ultimately causes right ventricle heart failure with a lethal outcome. PAH can be induced, in animals, pharmacologically, by Monocrotaline (MCT) administration, which exerts its toxic effects in a few days.With regard to cardiac function, PAH makes the heart less efficient, resulting in abnormalities such as exercise intolerance and physical fitness decline, therefore, quality of life impairment.Moreover, the main factor related to the pathophysiology of PAH is endothelial dysfunction, leading to an increase in production and release of vasoconstrictor substances and reduction in production and release of vasodilators substances. The purpose of this study was to propose a Monocrotaline-induced Pulmonary Hypertension model in Wistar male rats, through Electrocardiogram (ECG) analysis, mean arterial blood pressure, vascular reactivity technique; and cardiac, pulmonary and hepatic morphology. Animals treated with monocrotalina showed increased relative weight of heart and lung, increased pulmonary artery thickness, right ventricular hypertrophy, megalocytosis liver, decrease body weight, electrocardiographic changes indicative of risk of sudden death, reduction of mean arterial pressure and decreased maximum response to norepinephrine artery lung. These results showed that these animals become carriers of PAH-setting is therefore a model for studies of therapeutic interventions for this disease. / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientadores: Dora Maria Grassi-Kassisse, Regina Celia Spadari / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T19:18:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Estrela_HederFrankGianotto_M.pdf: 2827124 bytes, checksum: 2164e7c83b8b84f2615251a98db5bfb3 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Lipídios provenientes da dieta têm importante participação nas alterações vasculares observadas na síndrome plurimetabólica. O objetivo desta tese foi analisar a reatividade vascular de anéis de aorta com e sem endotélio isoladas de ratos normo ou hiperlipidêmicos, sedentários ou submetidos à natação. Ratos Wistar machos adultos foram usados após uma semana de adaptação em salas climatizadas 22±2ºC e com ciclo claro-escuro de 12 h (luzes acendendo as 6:30 da manhã). Os experimentos foram realizados de acordo com os princípios para utilização de animais em pesquisa e educação e adotados pelo COBEA (Colégio Brasileiro de Experimentação Animal). Os animais foram randomicamente distribuídos em dois grupos: sedentários (S) e que praticaram exercício físico (T). O exercício constou de sessões de natação na freqüência de 5 dias na semana com 50 minutos de duração durante 20 dias em tanque de água com temperatura de 34 ± 2oC. Estes dois grupos foram ainda subdivididos em 2 subgrupos, o que recebia ração padrão (N) e outro que recebia dieta rica em lipídios (H). Anéis de aorta com e sem endotélio foram isoladas e curvas cumulativas concentração-efeito à noradrenalina (NA), à acetilcolina (ACh) e ao nitroprussiato de sódio (SNP) foram obtidas, na ausência ou presença de L-NAME ou indometacina. Os ratos sedentários e tratados com dieta hiperlipídica (HS) apresentaram aumento das concentrações plasmáticas de triacilgliceróis, colesterol total e das frações LDL e VLDL, determinados ao final da quarta semana de tratamento. O protocolo de natação não induziu qualquer alteração no perfil lipídico dos ratos normolipidêmicos (NT vs NS). Entretanto este programa de atividade física impediu o aumento das concentrações plasmáticas de triacilgliceróis, colesterol total, e suas frações LDL e VLDL, induzidos pela dieta hiperlipídica. A remoção do endotélio promoveu aumento da resposta máxima (gf) e dos valores pD2 à noradrenalina em todos os grupos [2,13±0,18 e 7,19±0,14 (NScom) - 3,60±0,20* e 7,69±0,09* (NSsem); 1,46±0,14 e 7,31±0,09 (NTcom) - 3,14±0,10* e 7,86±0,10* (NTsem); 2,02±0,08 e 7,09±0,13 (HScom) - 3,52±0,10* e 7,89±0,06* (HSsem); 2,08±0,19 e 7,37±0,10 (HTcom) - 3,17±0,19* e 7,82±0,13* (HTsem). Estatisticamente diferente (p<0,05) em: * comparado aos anéis com endotélio (Teste t de student)]. A dieta hiperlipídica não promoveu alterações vasculares aos diferentes agonistas, em animais sedentários (NS vs HS). O programa de exercício físico proposto induziu redução da resposta máxima à noradrenalina e aumento da resposta máxima à acetilcolina em ratos normolipidêmicos (NS vs NT). A resposta máxima (%) e os valores pD2 à acetilcolina foram respectivamente: 61,87 ± 6,13 e 6,91 ± 0,06 (NS), 90,35 ± 3,15abc e 7,11 ± 0,08a (NT), 53,22 ± 2,80 e 6,78 ± 0,06 (HS); 69,70 ± 4,63 e 6,94 ± 0,11 (HT), a comparado ao grupo NS; b comparado ao grupo HS e c comparado ao grupo HT (p<0,05 ANOVA seguida de teste de Tukey). A associação da dieta hiperlipídica e a atividade física fez com que não fossem observadas redução da resposta máxima à noradrenalina e aumento da resposta à acetilcolina nos animais exercitados (NT vs HT). Estes efeitos induzidos pelas sessões de natação foram abolidos pela remoção do endotélio ou tratamento com L-NAME, indicando a participação do NO derivado do endotélio. Nenhuma alteração foi observada na curva concentração-efeito ao SNP nos diferentes grupos: 100% e 7,83 ± 0,11 (resposta máxima e valores pD2, respectivamente). Assim podemos sugerir que o programa de exercício físico proposto diminui a resposta vascular à noradrenalina e aumenta a resposta vasorelaxante à acetilcolina por aumento do NO derivado do endotélio, e que a dieta hiperlipídica embora não cause alterações vasculares nos animais sedentários, impede os efeitos benéficos do exercício / Abstract: Ingesting a lipid diet has an important effect on vasomotor changes found in metabolic syndrome. The aim of this work was to analyze the vascular reactivity on isolated aortic rings with or without endothelium from normo or hyperlipidemic rats, sedentary or submitted to swimming. Adult male Wistar rats were used after one week of adaptation in acclimated room at 22±2ºC and 12h light-dark cycle (lights on at 6:30 a.m.). The experiments were carried out in accordance to the principles for animals use in research and education and adopted by COBEA (Brazilian College for Animal Experimentation). The animals were randomly distributed into two groups, sedentary (S) and exercised (T) with swimming sessions, 5 days a week (50 min. session) for 20 days in a glass tank with water at 34 ± 2oC. These two groups were divided into two subgroups; one of them fed with a standard chow (N) and the other, a high fat-CHO diet (H). Aortic rings with or without endothelium were isolated and cumulative concentration-effect curves to noradrenaline (NA), acetylcholine (ACh), and sodium nitroprusside (SNP) were obtained, in presence or absence of L-NAME or indomethacin. High fat-CHO diet ingestion during four weeks induced a significant increase in triglyceride, total cholesterol, low density lipoprotein and, very low density lipoprotein plasma levels. The physical exercise program did not altered blood lipid levels in normolipidemic rats however avoided the increase in triglyceride, total cholesterol, low density lipoprotein and, very low density lipoprotein blood levels induced by high fat-CHO diet. The absence of endothelium increased the maximum response (gf) and pD2 values to noradrenaline in all groups [2.13±0.18 e 7.19±0.14 (NSwith) ¿ 3.60±0.20* e 7.69±0.09* (NSwithout); 1.46±0.14 e 7.31±0.09 (NTwith) ¿ 3.14±0.10* e 7.86±0.10* (NTwithout); 2.02±0.08 e 7.09±0.13 (HSwith) ¿ 3.52±0.10* e 7.89±0.06* (HSwithout); 2.08±0.19 e 7.37±0.10 (HTwith) ¿ 3.17±0.19* e 7.82±0.13* (HTwithout). Statistically difference (p<0.05) in: * compared to rings with endothelium (student¿s t test)]. The high fat-CHO diet didn¿t promote any changes in the vasomotor response to any of the compounds, in sedentary rats (NS vs HS). The physical exercise program induced decrease of the maximum response to noradrenaline and increase of maximum response to acetylcholine in normolipidemic rats (NS vs NT). The maximum response (%) and pD2 values to acetylcholine were respectively: 61.87 ± 6.13 e 6.91 ± 0.06 (NS), 90.35 ± 3.15abc e 7.11 ± 0.08a (NT), 53.22 ± 2.80 e 6.78 ± 0.06 (HS); 69.70 ± 4.63 e 6.94 ± 0.11 (HT); a compared to NS group; b compared to HS group, and c compared to HT group (p<0.05 ANOVA, after by Tukey¿s test). The high fat-CHO diet avoided the decrease of maximum response to noradrenaline and increase to acetylcholine on exercised rats (NT vs HT). Those effects induced by the swimming program were prevented by the endothelium removal or tissue treatment with L-NAME, suggesting the participation of endothelium derived NO. No changes were observed in the concentration-effect curves to SNP in aorta of rats from any group: 100% e 7.83 ± 0.11 (maximum response and pD2 value, respectively). We suggest that the physical exercise program decreased vasomotor response to noradrenaline and increased the vasorelaxant response to acetylcholine by increasing of endothelium derived NO, and that the high fat-CHO diet avoids the benefit effects from physical exercise, although it doesn¿t cause vasomotor changes in sedentary rats / Mestrado / Fisiologia / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Neste estudo investigou-se: 1) os subtipos de receptores b-adrenérgicos (b-AR) envolvidos nas alterações de reatividade vascular induzida pela hiperativação dos receptores b-AR com do uso de camundongos nocaute para os receptores b1- ou b2-AR e selvagens tratados por 7 dias com isoproterenol; 2) a expressão gênica e protéica de mediadores pró-inflamatórios na aorta de ratos tratados por 7 dias com isoproterenol. Os dados demonstram que: em aorta de camundongos selvagens o receptor b1-AR é mais importante em mediar vasodilatação, enquanto o b2AR modula negativamente a contração vascular de maneira dependente do endotélio. A hiperativação dos receptores b-AR aumenta a vasoconstrição à fenilefrina via desequilíbrio NO/ ânion superóxido em aorta de camundongos e o b2-AR parece estar envolvido no desencadeamento destes efeitos. Sugere-se que a ativação crônica dos receptores b-AR aumenta a síntese de fatores pró-inflamatórios e induz maior ativação do NF-kB no tecido vascular, efeitos que parecem estar associados ao aumento da reatividade vascular à fenilefrina. / In this study, it was investigated: 1) the b-adrenoceptor (AR) subtypes involved in the altered vascular reactivity induced by overactivation of b-AR using b1- or b2-adrenoceptor knock-out mice and respective wild-types treated for 7 days with isoproterenol or with vehicle; 2) gene and protein expression of vascular inflammatory mediators in aorta from 7-day isoproterenol-treated rats. In conclusion, the data suggest that b1-AR is more important in the modulation of vasodilator mechanisms while b2 down regulates mice vascular contraction in an endothelium-dependent manner. Overactivation of b-AR increased vasoconstrictor response to phenylephrine, by NO/ superoxide anion unbalance in mice aortic rings, and b2-AR seems to be involved in the triggering of these chronic isoproterenol effects. The results also suggest that chronic activation of b-AR enhances the synthesis of proinflammatory factors and induces higher NF-kB activation on vascular tissue, and these effects seem to be related to hiperreactivity to phenylephrine induced by chronic isoproterenol.

A ausência (9) e não a presença (+9) de um segmento de nove pares de base do gene codificador do receptor B2 de bradicinina (BDKRB2), está associada com a maior transcrição do gene, com fenótipos cardiovasculares e performance física. Entretanto, os efeitos dessas variantes na reatividade vascular são desconhecidos. Hipotetizamos que, 1) a vasodilatação reflexa em resposta ao exercício de handgrip poderia estar aumenta em sujeitos portadores do genótipo -9/-9, 2) O treinamento físico potencializaria essa resposta, e 3) a atividade da enzima conversora de angiotensina-I (ECA) estaria diminuída. Foram133 homens genotipados para o BDKRB2 (-9/-9 n=30; - 9/+9 n=68; +9/+9 n=35). Freqüência cardíaca (FC, ECG) pressão arterial média (PAM, cuff automático oscilométrico), e fluxo sanguíneo no antebraço (FSA, pletismografia) foram avaliados 3 minutos no repouso e 3 minutos durante o exercício de handgrip (30%CVM). A capacidade funcional foi mensurada por teste cardiopulmonar. E a atividade da enzima conversora de angiotensina I (ECA), foi analisada em soro. As avaliações foram realizadas antes e depois do treinamento físico aeróbio (18 semanas, 90 minutos, 3vezes semanais).No pré-treinamento físico o FSA e a condutância vascular no antebraço (CVA) em resposta ao exercício foram similares entre os genótipos -9/-9, -9/+9 e +9/+9 (FSA: 630±26; 626±22; 585±22 ASC, P=0.71; CVA: 584±21; 592±27; 559±16 UAC, P=0.79, respectivamente). No pós-treinamento físico somente 58 indivíduos mostraram ganho acima ou igual a 10% no VO2pico e, portanto, foram incluídos no estudo. O aumento no FSA e CVA do genótipo -9/-9 foi significantemente maior do que nos genótipos -9/+9 e +9/+9 (FSA: 514±65 vs. 635±44; 672 ±56 vs. 632 ±37; 569±41 vs. 549±45 ASC, P=0.05, respectivamente) (CVA: 512±63 vs. 639±56; 657±101 vs. 622 ±45; 578±49 vs. 549±62 ASC, P=0.05, respectivamente). Ademais a atividade da enzima conversora de angiotensina-I, demonstrou uma redução de 23% em sua atividade no genótipo -9/-9 em comparação aos genótipos -9/+9 e +9/+9 (p<0.008), respectivamente. Finalmente fomos capazes de confirmar em cultura de células musculares lisas vasculares, que o genótipo -9/-9 está associado com aumentos na atividade transcricional do gene BDKRB2 (p=0.03). Esses resultados sugerem que o polimorfismo -9/+9 do gene do receptor B2 de bradicinina, influencia a vasodilatação muscular reflexa durante o exercício em indivíduos treinados. Além disso, a vasodilatação poderia estar aumenta no genótipo - 9/-9, pela menor atividade da enzima conversora de angiotensina-I, e maior biodisponibilidade do substrato bradicinina. / Absence (-9), rather than the presence (+9), of a 9 base pair repeat in the bradykinin type 2 receptor gene (BDKRB2) was associated with higher gene transcriptional activity, cardiovascular phenotypes and physical performance. However, their effects on vascular reactivity are unknown. We hypothesized that vasodilatation response to physical training is modulated by BDKRB2 genotype. hundred and thirty-three healthy volunters were genotyped for the +9/-9 BDKRB2 polymorphism. Heart rate (HR), mean blood pressure (MBP), and forearm blood flow (FBF) were evaluated at baseline. Functional capacity was measured by cardiopulmonary exercise testing. Angiotensin-I converting enzyme (ACE) activity was measured. Aerobic training was performed for 18 weeks, following a standardized protocol. All baseline variables were re-assessed following completion of the training period. Baseline HR, MBP, and forearm vascular conductance (FVC) were not different among -9/+9 genotypes. During handgrip exercise, FBF and FVC increased significantly and similarly among -9/-9, -9/-9 and +9/+9 genotypes. Resting HR, MBP, FBF, and FVC change following, aerobic training completion was not different between genotypes. However, FBF and FVC response to aerobic training were higher in -9/-9 carriers (p=0.05, and p=0.05, respectively). In addition, ACE activity decrease following aerobic training was higher in the -9/-9 group (p <0.008). Finally, we were able to confirm, in primary culture of human vascular smooth muscle cells, that the -9/-9 genotype was associated with increased transcriptional activity of the BDKRB2 gene (p=0.03).These results suggest that reflex muscle vasodilatation response to physical training is modulated by, the +9/-9 bradykinin B2 receptor gene polymorphism in healthy individuals.

A gravidez normal está associada a alterações hemodinâmicas como o aumento gradual do volume sangüíneo e o decréscimo da pressão arterial. Tal fato ocorre devido à diminuição da resistência periférica pelo “shunt” placentário e pela diminuição da resposta vasoconstritora nos diferentes territórios vasculares. Este fenômeno é atribuído a uma modulação mediada pelo endotélio vascular. Em circunstâncias patológicas a diminuição da resistência vascular não ocorre, propiciando o aparecimento das síndromes hipertensivas gestacionais. Avaliamos as alterações da função endotelial ao término da gravidez de ratas espontaneamente hipertensas utilizando anéis de aorta na presença e ausência do endotélio vascular. A pressão arterial média no grupo das grávidas (G, 19o-20o dias de gestação) se mostrou marcantemente menor (114&#61617;5 mmHg) quando comparadas à de não grávidas na fase estro do ciclo estral (NG, 164&#61617;3 mmHg). As respostas constritoras a uma concentração fixa de fenilefrina (FE, 10-7 M) a diferentes tensões passivas iniciais (0,25 a 2 g) a que o anel de aorta foi submetido foram dependentes do aumento do estiramento do tecido em G e NG e mostraram comportamento semelhante. A adição de concentrações cumulativas de FE em anéis de aorta de G e NG submetidos à tensão passiva de 2,0 g não demonstrou hiporeatividade associada à gestação, diferentemente do que ocorre nas ratas normotensas. No entanto, em aorta sem endotélio, as respostas de G foram menores que as de NG. Na presença de inibidor de sintase de NO, acetilcolina induziu respostas constritoras significativamente maiores em aorta com endotélio de G que em NG, cuja diferença era abolida pela remoção do endotélio. Os resultados sugerem que em anéis de aorta de ratas espontaneamente hipertensas não há hiporeatividade à FE ao término da gestação, que só aparece após a remoção do endotélio, sugerindo a participação de fatores contráteis derivados do endotélio associado à gravidez em ratas com hipertensão espontânea. / Normal pregnancy is associated with homodynamic alterations as a gradual increase of blood volume and cardiac output and a decrease of arterial pressure due to a decrease of peripheral resistance. In normotensive rats this phenomenon is associated with decreased pressor responses and hyporeactivity of isolated arteries to vasoconstrictor agents. This change in vascular reactivity has been attributed to an increase in the production of relaxing factors by the endothelium. We examined whether pregnancy influences the vascular reactivity to phenylephrine through endothelium-dependent mechanisms in aortic rings isolated from spontaneously hypertensive rats (SHR). In the present study the role of endothelium in the vascular reactivity to phenylephrine (PE) was investigated in the isolated aorta of non-pregnant (NP, estrous day) and late-pregnant (P, 19-20º day gestation) SHR. Mean arterial pressure was significantly decreased in P (114±5 mmHg) compared of the NP group (164±3 mmHg). The contractile response to PE (10-7 M) augmented with increasing resting tension from 0.25 to 2.0 g in both P and NP group in a similar fashion in aorta with or without endothelium. Concentration-response curves induced by PE were also similar in aortic rings of P compared with those of NP at 2.0 g of resting tension. Endothelium removal potentiated the constrictor responses induced by PE in both P and NP aortas but this potentiation was more intense in the aortic rings of NP group and unmasked a refractoriness to PE-induced vasoconstriction in aorta from P. Although no difference between groups was observed in the vasodilator effect of acetylcholine in pre-constricted aortas, at basal tension and in the presence of a NO synthase inhibitor acetylcholine induced a significantly greater constrictor effect in aorta with endothelium of P compared to NP that was abolished by endothelium removing. The results suggest that aorta with endothelium isolated from late pregnant SHR does not show refractoriness to PE due to the augmented release of endothelium derived constrictor factors.

Les conséquences cardiovasculaires du vieillissement sont l'une des principales causes de mortalité. En plus de l'âge chronologique, plusieurs autres facteurs peuvent influencer l'apparition des modifications liées au vieillissement. L'étude des déterminants génétiques et environnementaux accélérateurs du vieillissement cardiovasculaire pourrait améliorer la prévention de ces pathologies. Nous avons démontré chez le rat Zucker (modèle de syndrome métabolique) en fin de vie (80 semaines) que l'obésité et les troubles métaboliques associés et le vieillissement agissent de façon synergique pour modifier la structure et la fonction vasculaire, en ciblant les propriétés endothéliales. L'augmentation précoce des acides gras libres (AGL) plasmatiques et les altérations de réactivité carotidienne qu'ils induisent sont des mécanismes clés du développement de la rigidité artérielle dans ce modèle. La souris déficiente pour le gène Klotho (Kl) possède une faible espérance de vie, un vieillissement accéléré et des pathologies semblables à celles de l'homme âgé. Nous avons caractérisé le phénotype artériel (peu connu) des souris Kl+/- à 6 et 12 mois, en comparaison de leurs contrôles Kl+/+ aux mêmes âges. Nous avons démontré dans ce modèle que dans des conditions basales, les souris Kl+/- ne présentent pas de phénotype de vieillissement accéléré de la paroi artérielle à l'âge de 12 mois. Néanmoins, à l'âge de 6 mois, les souris Kl+/- présentent une augmentation de leur rigidité carotidienne, en faveur d'une altération de la fonction vasculaire. L'étude de ces deux modèles nous a ainsi permis d'évaluer l'implication de l'obésité et de la protéine Klotho dans le vieillissement artériel / The cardiovascular consequences of aging are a leading cause of death. In addition to chronological age, several other factors may influence the onset of changes associated with aging. The study of genetic and environmental determinants of cardiovascular aging accelerators could improve prevention of these diseases. We have demonstrated in very old (80 weeks) Zucker rats (model of metabolic syndrome) that obesity and associated metabolic disorders act synergistically with aging to alter the vascular structure and function by targeting endothelial properties. The early increase in plasma free fatty acids (FFA) and alterations in carotid responsiveness induced by AGL are key mechanisms of development of arterial stiffness in this model. Mouse deficient for the gene Klotho (Kl) has a short life expectancy, accelerated aging and diseases similar to an old man. We characterized the arterial phenotype (unknown) mice Kl +/- at 6 and 12 months, compared to their controls K +/+ at the same ages. We have demonstrated in this model that in basal conditions, Kl +/- mice show no phenotype of an accelerated aging of the arterial wall at the age of 12 months. However, at the age of 6 months, mice Kl +/- show an increase in carotid stiffness in favor of an alteration of vascular function. The study of these two models has allowed us to assess the implication of obesity and Klotho protein in aging arteries

Introdução: Os distúrbios ácido-base são comuns na prática médica e podem variar desde uma acidose ou alcalose simples até um distúrbio misto complexo e potencialmente fatal. Em situação de acidose ou alcalose, a permeabilidade iônica e as funções enzimáticas celulares se alteram, acarretando disfunção de diversos órgãos e sistemas. A acidose metabólica (MA), uma condição clínica comum, é causada por uma diminuição no pH do sangue e na concentração de bicarbonato. Pode ocorrer agudamente, com duração de algumas horas a um dia, ou como uma condição crônica, quando o pH normal não pode ser totalmente restaurado. Acidose, como um tipo dominante de distúrbio ácido-base, atualmente, é considerada um fator causador de disfunções cardiovasculares. Poucas pesquisas sobre o efeito da acidose metabólica crônica na função cardíaca, in vivo, estão disponíveis. Assim, é de grande interesse estudar a contratilidade cardíaca in vivo e as mudanças elétricas em resposta a acidose metabólica, além da reatividade vascular em artérias de animais acidóticos. Objetivos: O objetivo do presente estudo foi demonstrar os efeitos da acidose metabólica crônica (AMC) induzida pela administração de cloreto de amônio sobre a função cardiovascular e respiratória, assim como os possíveis mecanismos envolvidos. Metodologia: A AMC foi induzida em ratos Wistar pela substituição de água por uma solução do cloreto de amônio 0,50M ad libitum acrescido de 0,02M por gavagem, durante dez dias. Após dez dias os animais foram agrupados para as demais análises. Foi avaliada a reatividade vascular, frente a diversas drogas vasoativas (Acetilcolina, Fenilefrina, Angiotensina II, Endotelina-1 e ionóforo de cálcio - A23137) utilizando a metodologia de banho de órgão isolado. Algumas curvas dose-resposta foram realizadas na presença de L-NAME. Também foi avaliada a função cardíaca, através do ecocardiograma para pequenos animais, analisando os seguintes parâmetros: débito cardíaco, frequência cardíaca, volume sistólico e encurtamento sistólico e diastólico. A função respiratória foi analisada porResumo pletismografia de corpo inteiro e os parâmetros analisados foram ventilação, volume corrente e frequência respiratória. Além das análises principais citadas acima, foram realizadas também, dosagem de óxido nítrico, análise histológica de rins e dosagens de parâmetros associados a função renal (ureia e creatinina). Resultados: A acidose metabólica crônica (1) potencializou o relaxamento induzido pelo ionóforo de cálcio de maneira dependente do óxido nítrico e não foram observadas alterações para os demais agonistas testados; (2) reduziu o débito cardíaco e volume sistólico, sem alteração na frequência cardíaca; (3) reduziu os níveis de nitrito e nitrato plasmático; (4) aumentou a ventilação e o volume corrente, sem alterações na frequência respiratória e (5) não foram observadas alterações na ureia e creatinina e morfologia dos rins. Conclusão: A acidose metabólica promoveu alterações na reatividade vascular, na função cardíaca e na ventilação pulmonar. / Introduction: Acid-base disorders are common in medical practice and can range from simple acidosis or alkalosis to a complex and potentially fatal disorder. In a situation of acidosis or alkalosis, the ionic permeability and the cellular enzymatic functions can change, leading to dysfunction of several organs and systems. Metabolic acidosis (MA), a common clinical condition, is caused by a decrease in blood pH and bicarbonate concentration. It can occur acutely, lasting from a few hours to a day, or as a chronic condition, when normal pH cannot be fully restored. Acidosis, as a dominant type of acid-base disorder, is currently considered a factor causing cardiovascular dysfunction. Few researches on the effect of chronic metabolic acidosis on cardiac function, in vivo, are available. Thus, it is of great interest to study cardiac contractility in vivo and electrical changes in response to metabolic acidosis, in addition to vascular reactivity in arteries from acidotic animals. Aim: The aim of the present study was to demonstrate the effects of chronic metabolic acidosis (CMA) induced by the administration of ammonium chloride on cardiovascular and respiratory function, as well as the possible mechanisms involved. Methods: CMA was induced in Wistar rats by replacing water by solution of ammonium chloride 0.50M ad libitum plus 0.02M per gavage, for ten days. After ten days the animals were grouped for the remaining analyzes. Vascular reactivity was evaluated for several vasoactive drugs (Acetylcholine, Phenylephrine, Angiotensin II, Endothelin-1 and calcium ionophore - A23137) using the isolated organ chamber methodology. Some dose-response curves were performed in the presence of L-NAME. Cardiac function was also evaluated through echocardiogram for small animals, analyzing the following parameters: cardiac output, heart rate, systolic volume and systolic and diastolic shortening. The respiratory function was analyzed by plethysmography of the whole body and the parameters analyzed were ventilation, tidal volume and respiratory rate. In addition to the main analyzes mentioned above, nitric oxide analysis, photomiographs of kidneys and urea and creatinine analysis for renal function evaluation, were also performed. Results:Abstract Chronic metabolic acidosis (1) potentiated calcium ionophore-induced relaxation in a nitric oxide-dependent manner and with no changes for the other agonists tested; (2) reduced cardiac output and systolic volume, with no change in heart rate; (3) reduced nitrite and plasma nitrate levels; (4) increased ventilation and tidal volume without changes in respiratory rate and (5) no changes were observed in urea and creatinine and morphology of the kidneys. Conclusion: Metabolic acidosis promoted changes in vascular reactivity, cardiac function and pulmonary ventilation.

Para avaliar o efeito de uma refeição-teste rica em lipídeos, assim mimetizando o estado pós-prandial durante o dia, nos parâmetros metabólicos e na reatividade vascular, foram estudados quatro grupos de pacientes do sexo masculino, assim divididos: com diabetes mellitus Tipo 2 e sem doença arterial coronariana (DM, n = 10), com doença arterial coronariana e com diabetes mellitus Tipo 2 (DM + DAC, n = 11), com doença arterial coronariana e sem diabetes mellitus (DAC, n = 11) e Controle (n = 7). Todos os pacientes, após receberem uma dieta rica em gordura (60g) e pobre em hidratos de carbono (14g), foram avaliados em termos de perfil lipídico antes (0h) e 2h, 4h, 6h e 8h após a ingestão e realizada a avaliação da reatividade vascular nos tempos 0h, 4h e 8h. A reatividade vascular foi estudada por ultra-som de alta resolução, medindo-se a resposta vasodilatadora da artéria braquial durante hiperemia reativa (vasodilatação endotélio-dependente) e após administração de nitroglicerina (endotélio-independente). HbA1c não foi diferente entre os grupos do estudo, exceto, como seria de se esperar, nos Controles, que foi normal (média ± DP) (DAC: 6,3 ± 0,6% vs DM + DAC: 7,6 ± 1,6% vs DM: 6,8 ± 1,7% vs Controle: 5,43 ± 0,45%). Por outro lado, a glicemia e insulina de jejum foram significativamente menores dos DAC e grupo Controle, sendo similar nos dois grupos. Dos outros parâmetros metabólicos, apenas o ácido úrico foi significativamente maior no grupo DAC (p = 0,025) em comparação aos outros. Vasodilatação da artéria braquial pós-isquemia antes do teste de sobrecarga foi semelhante entre os grupos (DAC: 7,44 ± 4,30% vs 7,01 ± 4,53% no DM vs 10,34 ± 5,10% no DM+DAC vs 9,91 ± 2,97% no grupo Controle. A vasodilatação após administração de nitrato (realizada no dia anterior ao teste de sobrecarga lipídica) também se manteve dentro da normalidade nos quatro grupos, sem diferença entre eles (DAC: 19,85 ± 8,66% vs 15,68 ± 11,43% no DM vs 21,24 ± 11,82% no DM+DAC e 20,05 ± 3,73% no grupo Controle). HOMAIR (Homeostasis Model for Assessment of insulin resistance) aumentou progressivamente nos grupos DAC, DM e DM+DAC, respectivamente, sendo significativamente menor no grupo Controle. Após sobrecarga, os níveis de triglicerídeos aumentaram significativamente nos quatro grupos, com pico nos tempos 4h e 6h (p < 0,001 nos quatro grupos para 2h, 4h, 6h e 8h vs 0h). O colesterol total apresentou aumento, com p < 0,001 para 4h e 6h e p = 0,0019 para 8h, em comparação com 0h, nos quatro grupos. O LDL-colesterol (p = 0,001) e o HDL-colesterol (p < 0,001) apresentaram decréscimo em todos os tempos após o teste em relação ao basal. Não houve diferença significativa entre os quatro grupos no perfil lipídico após sobrecarga de gordura. A glicemia foi significativamente mais baixa nos grupos DAC e Controle do que nos grupos DM e DM+DAC. Nos grupos DAC e Controle, a glicemia manteve-se inalterada durante o teste. Os grupos DM e DM+DAC apresentaram um decréscimo significativo nos níveis glicêmicos nos tempos 4h, 6h e 8h. (p<0,001 para todos os grupos em relação ao tempo 0h). O comportamento da insulinemia foi semelhante entre os grupos e todos mostraram elevação nos tempos 2h (p<0,001) vs 0h, havendo progressiva queda no decorrer dos tempos, chegando aos níveis basais na oitava hora. A reatividade vascular foi semelhante entre os quatro grupos e não houve diferença nas medidas após sobrecarga. No grupo DM ocorreu uma redução limítrofe na reatividade vascular após a ingestão da sobrecarga lipídica (p = 0,0556). A vasodilatação pós-nitroglicerina também foi semelhante entre os grupos, assim como os resultados obtidos antes e após sobrecarga quando comparados entre si. Este estudo permitiu concluir que a hiperlipemia pós-sobrecarga lipídica nos grupos DAC, DM, DM+DAC e Controle resultou em hiperinsulinemia sem elevação glicêmica, mas sem efeito significativo da reatividade vascular, tanto quando avaliada pela hiperemia reativa (endotélio-dependente), quanto quando estimulada com vasodilatador (endotélio-independente) / To assess the effect of a high-fat meal to simulate to post-prandial state during the day, on the metabolic parameters and endothelial function, four groups of male patients with Coronary Heart Disease and without Diabetes Mellitus (DAC, n= 11); with known Type 2 Diabetes Mellitus and no Coronary Heart Disease (DM, n= 10); and with both Type 2 Diabetes and Coronary Heart Disease (DM+DAC, n = 11) as well as seven healthy controls (Control n = 7) were evaluated before and after receiving a high fat (60g) low carbohydrate (14g) meal test. Lipid profile (basal and 2, 4, 6 and 8 hours after the meal-test) and Vascular reactivity (2, 4 and 8h) were measured. Vascular reactivity was evaluated using high-resolution ultrasound and assessing brachial artery\'s vasodilatory responses during reactive hyperemia (endothelium-dependent vasodilatation), and after nitroglycerin administration, an endotheliumindependent vasodilator. Mean ± SD HbA1c was not significantly by different between groups (DAC: 6.3 ± 0.6% vs DM + DAC: 7.6 ± 1.6% vs DM: 6.8 ± 1,7%) except, as expected in the Control (5.43 ± 0.45%). Furthermore, fasting plasma glucose and insulin were significantly lower in the DAC and Control being however similar in both groups. DAC group had significant by higher uric acid levels than the other three groups (p = 0.025). Post-ischemia brachial artery vasodilation was similar among groups before lipid overload (DAC: 7.44 ± 4.30% vs 7.01 ± 4.53% no DM vs 10.34 ± 5.10% no DM+DAC vs 9.91 ± 2.97% in the Control). Basal change in the brachial artery diameter after sublingual nitrate, performed the day before the fat test, was also within the accepted normal range in all four groups, with no difference in between them (DAC: 19.85 ± 8.66% vs 15.68 ± 11.43 in DM vs 21.24 ± 11.82% in DM+DAC and 20.05 ± 3.73% in the Control). Homeostasis Model for Assessment of insulin sensitivity (HOMAIR) increased significantly and progressively from DAC to DM and to DM+DAC groups, however being significantly lower in the Control. After the fat overload test all four groups had a major increase in triglyceride levels peaking at 4h and 6h after the ingestion (p<0.001) for four groups for 2h, 4h, 6h and 8h vs 0h). Total cholesterol had a increase at all times of sampling (p < 0.001), while LDL-cholesterol (p < 0.001) and HDL-cholesterol (p = 0.001) decreased after the test-meal. Overall, there were no statistical differences among the four groups regarding post load-lipid profile. Glycemia was statistically lower in DAC and Control versus DM and DM+DAC groups. In DAC and Control glicemia was unchanged during testing, DM and DM+DAC groups had a considerable glycemic decrease at times 4h, 6h and 8h after fat-load (p<0.001, for both groups vs 0h). Insulin behaviors was similar among all four groups all of which showed higher levels at 2h (p<0.001 vs 0h, there being a progressive decrease during the test becoming within the basal range at the 8th hour. Vascular reactivity was similar within the four groups and there was no difference through the different measures after fat-loading. In the diabetic group without coronary hearth disease there was a borderline reduction in vascular reactivity after the fat load (p = 0.0556). Vasodilation after nitroglycerin was comparable among the groups again with no differences in the response before and after fat-loading. In conclusion this study showed than the post-load hyperlipemia in DAC,DM, DM+DAC and Control groups resulted in hyperinsulinemia without hyperglycemia and had no significant effects on vascular reactivity both endothelial dependent (hyperemia reactivity) and independent

A obesidade desencadeia mudanças estruturais e funcionais no tecido adiposo perivascular (PVAT), levando a um desequilíbrio em favor de substâncias vasoconstritoras e pró- inflamatórias, bem como alterações em suas vias de sinalização no vaso. Um importante mecanismo proposto para explicar a perda do efeito anticontrátil do PVAT na obesidade é o estresse oxidativo. Espécies reativas de oxigênio (EROs) possuem papel importante na modulação da função vascular mediada pelo PVAT. Considerando que a mitocôndria representa fonte potencial de EROs nas células, o presente estudo testou a hipótese que a disfunção mitocondrial no PVAT está envolvida na perda do efeito anticontrátil do PVAT em modelo experimental de obesidade. Este estudo avaliou se a matriz mitocondrial nas células que compõem o tecido adiposo periaórtico representa fonte importante de EROs, e se as mesmas contribuem para as alterações na regulação, pelo PVAT, da reatividade vascular. Nosso estudo demonstrou que animais obesos apresentaram disfunção vascular e perda do efeito anticontrátil do PVAT. O estresse oxidativo está envolvido na disfunção do PVAT, com participação significativa da mitocôndria na geração de EROs, capazes de modular a reatividade vascular. A obesidade favoreceu a disfunção mitocondrial, reduzindo o consumo de oxigênio. Estes eventos favoreceram o aumento na geração de peróxido de hidrogênio mitocondrial no PVAT, o qual prejudica a ação anticontrátil deste tecido por ser ativador direto da via de contração RhoA/Rho cinase / Obesity promotes structural and functional changes in the perivascular adipose tissue (PVAT), favoring the release of vasoconstrictor and proinflammatory substances, as well as altering the vascular signaling pathways activated by PVAT-derived factors. Oxidative stress is an important mechanism proposed to explain the loss of anticontractile effects of the PVAT in obesity. Reactive oxygen species (ROS) play an important role in the modulatory effects of PVAT on vascular function. Considering that mitochondria are a potential source of ROS in the cells, the present study tested the hypothesis that mitochondrial dysfunction leads to the loss of the anticontractile effects of PVAT in obesity. We evaluated whether the mitochondrial matrix of the cells that make up the periaortic fat tissue constitute a major source of ROS, and if mROS contribute to defective regulation of vascular reactivity by the PVAT. Our study shows that obese animals exhibit vascular dysfunction and loss of anticontractile effects of PVAT. Oxidative stress is involved in PVAT dysfunction, with a significant contribution of mitochondria to ROS generation. Obesity promotes mitochondrial dysfunction, reducing oxygen consumption. These events increase the generation of mitochondrial hydrogen peroxide in the PVAT, which impairs the anticontractile effects of this tissue via direct activation of the RhoA / Rho kinase pathway

Introdução: Os distúrbios ácido-base são comuns na prática médica e podem variar desde uma acidose ou alcalose simples até um distúrbio misto complexo e potencialmente fatal. Em situação de acidose ou alcalose, a permeabilidade iônica e as funções enzimáticas celulares se alteram, acarretando disfunção de diversos órgãos e sistemas. A acidose metabólica (MA), uma condição clínica comum, é causada por uma diminuição no pH do sangue e na concentração de bicarbonato. Pode ocorrer agudamente, com duração de algumas horas a um dia, ou como uma condição crônica, quando o pH normal não pode ser totalmente restaurado. Acidose, como um tipo dominante de distúrbio ácido-base, atualmente, é considerada um fator causador de disfunções cardiovasculares. Poucas pesquisas sobre o efeito da acidose metabólica crônica na função cardíaca, in vivo, estão disponíveis. Assim, é de grande interesse estudar a contratilidade cardíaca in vivo e as mudanças elétricas em resposta a acidose metabólica, além da reatividade vascular em artérias de animais acidóticos. Objetivos: O objetivo do presente estudo foi demonstrar os efeitos da acidose metabólica crônica (AMC) induzida pela administração de cloreto de amônio sobre a função cardiovascular e respiratória, assim como os possíveis mecanismos envolvidos. Metodologia: A AMC foi induzida em ratos Wistar pela substituição de água por uma solução do cloreto de amônio 0,50M ad libitum acrescido de 0,02M por gavagem, durante dez dias. Após dez dias os animais foram agrupados para as demais análises. Foi avaliada a reatividade vascular, frente a diversas drogas vasoativas (Acetilcolina, Fenilefrina, Angiotensina II, Endotelina-1 e ionóforo de cálcio - A23137) utilizando a metodologia de banho de órgão isolado. Algumas curvas dose-resposta foram realizadas na presença de L-NAME. Também foi avaliada a função cardíaca, através do ecocardiograma para pequenos animais, analisando os seguintes parâmetros: débito cardíaco, frequência cardíaca, volume sistólico e encurtamento sistólico e diastólico. A função respiratória foi analisada porResumo pletismografia de corpo inteiro e os parâmetros analisados foram ventilação, volume corrente e frequência respiratória. Além das análises principais citadas acima, foram realizadas também, dosagem de óxido nítrico, análise histológica de rins e dosagens de parâmetros associados a função renal (ureia e creatinina). Resultados: A acidose metabólica crônica (1) potencializou o relaxamento induzido pelo ionóforo de cálcio de maneira dependente do óxido nítrico e não foram observadas alterações para os demais agonistas testados; (2) reduziu o débito cardíaco e volume sistólico, sem alteração na frequência cardíaca; (3) reduziu os níveis de nitrito e nitrato plasmático; (4) aumentou a ventilação e o volume corrente, sem alterações na frequência respiratória e (5) não foram observadas alterações na ureia e creatinina e morfologia dos rins. Conclusão: A acidose metabólica promoveu alterações na reatividade vascular, na função cardíaca e na ventilação pulmonar. / Introduction: Acid-base disorders are common in medical practice and can range from simple acidosis or alkalosis to a complex and potentially fatal disorder. In a situation of acidosis or alkalosis, the ionic permeability and the cellular enzymatic functions can change, leading to dysfunction of several organs and systems. Metabolic acidosis (MA), a common clinical condition, is caused by a decrease in blood pH and bicarbonate concentration. It can occur acutely, lasting from a few hours to a day, or as a chronic condition, when normal pH cannot be fully restored. Acidosis, as a dominant type of acid-base disorder, is currently considered a factor causing cardiovascular dysfunction. Few researches on the effect of chronic metabolic acidosis on cardiac function, in vivo, are available. Thus, it is of great interest to study cardiac contractility in vivo and electrical changes in response to metabolic acidosis, in addition to vascular reactivity in arteries from acidotic animals. Aim: The aim of the present study was to demonstrate the effects of chronic metabolic acidosis (CMA) induced by the administration of ammonium chloride on cardiovascular and respiratory function, as well as the possible mechanisms involved. Methods: CMA was induced in Wistar rats by replacing water by solution of ammonium chloride 0.50M ad libitum plus 0.02M per gavage, for ten days. After ten days the animals were grouped for the remaining analyzes. Vascular reactivity was evaluated for several vasoactive drugs (Acetylcholine, Phenylephrine, Angiotensin II, Endothelin-1 and calcium ionophore - A23137) using the isolated organ chamber methodology. Some dose-response curves were performed in the presence of L-NAME. Cardiac function was also evaluated through echocardiogram for small animals, analyzing the following parameters: cardiac output, heart rate, systolic volume and systolic and diastolic shortening. The respiratory function was analyzed by plethysmography of the whole body and the parameters analyzed were ventilation, tidal volume and respiratory rate. In addition to the main analyzes mentioned above, nitric oxide analysis, photomiographs of kidneys and urea and creatinine analysis for renal function evaluation, were also performed. Results:Abstract Chronic metabolic acidosis (1) potentiated calcium ionophore-induced relaxation in a nitric oxide-dependent manner and with no changes for the other agonists tested; (2) reduced cardiac output and systolic volume, with no change in heart rate; (3) reduced nitrite and plasma nitrate levels; (4) increased ventilation and tidal volume without changes in respiratory rate and (5) no changes were observed in urea and creatinine and morphology of the kidneys. Conclusion: Metabolic acidosis promoted changes in vascular reactivity, cardiac function and pulmonary ventilation.