Recentemente demonstramos o desenvolvimento de fibrose na região subendocárdica (SE) do ventrículo esquerdo (VE) em resposta a sobrecarga de volume na fístula aorto-cava (FAC) crônica. A pressão de perfusão coronariana (PPC) associou-se com fibrose SE e com disfunção do VE subsequentes, sugerindo ser o hipofluxo um dos mecanismos envolvidos no remodelamento ventricular.O remodelamento agudo do VE após FAC ainda é desconhecido. O objetivo deste estudo foi investigar a perfusão e o remodelamento cardíaco nas fases agudas após FAC e as possíveis implicações resultantes sobre a função do VE. Ratos Wistar foram submetidos a cirurgia fictícia (sham) ou a FAC e examinados em 3 períodos de seguimento: 1, 3 e 7 dias. Medidas hemodinâmicas sistêmicas e do VE foram realizadas para calcular a PPC e determinar a função do VE. Cortes teciduais do coração foram submetidos à coloração com HE e Sirius red. A necrose de miócitos, o infiltrado leucocitário e a fração de volume de colágeno foram determinados. O fluxo miocárdico, estimado por microesferas coloridas, a atividade de mieloperoxidase (MPO), a expressão de citocinas e a atividade de metaloproteinase-2 (MMP-2) foram determinados ao final de cada seguimento, todos examinados em duas regiões distintas do VE: SE e não SE. Comparados a sham, os grupos FAC apresentaram (média ± desvio-padrão, P <0,05) menores pressões sistêmicas no dia 1 (PAS: 116±6 vs. 88±17; PAD: 84±13 vs. 51±19 mm Hg/s), no dia 3 (PAS: 121±4 vs. 83±28; PAD: 92±5 vs. 46±21 mm Hg/s) e no dia 7 (PAS: 122±6 vs. 96±21; PAD: 93±6 vs. 66±21 mm Hg/s); maior pressão diastólica final do VE no dia 1 (7±3 vs. 15±6 mm Hg/s), no dia 3 (7±3 vs. 18±3 mm Hg/s) e no dia 7 (7±3 vs. 18±5 mmHg/s); menor PPC no dia 1 (77±14 vs. 37±18 mmHg/s), no dia 3 (86±5 vs. 29±20 mmHg/s) e no dia 7 (86±6 vs. 48±19 mmHg/s). Menor função sistólica e diastólica do VE no dia 1 (+dP/dt: 7898±4045 vs. 5828±2262; -dP/dt:. 6626±1717 vs 4728±863 mmHg/s) e no dia 7 (+dP/dt: 7924±2317 vs. 4564±2044; -dP/dt: 6435±1302 vs. 4750±1442 mmHg/s). Houve maior necrose de miócitos no dia 1 no SE (114±5 vs. 208±8) e no não SE (27±3 vs. 42±10) e no dia 3 no SE (82±12 vs. 148±31) e no não SE (21±3 vs. 31±6); maior infiltrado leucocitário no dia 1 no SE (48±5 vs. 84±13) e no não SE (33±4 vs. 40±6), no dia 3 no SE (48±10 vs. 117±13) e no não SE (41±6 vs. 65±8) e no dia 7 no SE (33±5 vs. 50±6) e no não SE (27±6 vs. 38±7); maior fibroplasia no dia 3 no SE (11± 2,6 vs 26±10) e no dia 7 no SE (11±2,3 vs 47±11); maior fibrose no dia 1 no não SE (1,2±0,2 vs. 1,7±0,5), no dia 3 no SE (1,7±0,3 vs. 5,4±0,1) e no não SE (1,4±0,3 vs. 1,8±0,3) e no dia 7 no SE (1,8±0,4 vs. 10,3±2,3) e no não SE (1,7±0,1 vs. 2,8±0,7). O fluxo miocárdico total no dia 7 foi menor, mais intensamente no SE do que no não SE (6.7±1.2 vs. 2.7±1.6 e 7.5±1.3 vs. 4.8±2.6 mL/min/g). Houve maiores níveis de IL-1 no SE e não SE no dia 1 (1050±145 vs. 4225±792 e 1070±138 vs. 4084±359 pg/mg); de TNF- no SE no dia 3 (1415±447 vs. 2037±200 e 1387±279 vs. 1412±301 pg/mg) e IL-6 no SE no dia 7 (3499±397 vs. 4955±429 e 3653±331 vs. 4297±743 pg/mg). No grupo FAC, os animais com PPC <60 mmHg comparados àqueles com PPC >60 mmHg apresentaram maior atividade de MMP-2 no SE e no não SE no dia 1 (69.1±7 e 66.1±7.0 vs. 13.2±4.0 e 11.2±3.4 %), no SE no dia 3 (104.7±39.5 e 22.3±9.0 vs. 26.3±11.3 e 11.5±2.7 %) e no SE do dia 7 (60.5±12.7 e 48.7±4.2 vs. 29.2±8.0 e 6.7±5.8 %). A PPC apresentou correlação direta e significativa com o fluxo do SE (R=0,65), e com o fluxo do não SE (R= 0,62). O fluxo do SE, porém não o do não SE, apresentou correlação direta e significativa tanto com a +dP/dt (R=0,62) quanto com a dP/dt (R=0,67). A PPC apresentou correlação inversa e significativa com a MMP-2 no dia 1 (R=0,86), no dia 3 (R=0,88) e no dia 7 (R=0,93). O remodelamento cardíaco após FAC aguda caracteriza-se por dano isquêmico no SE, resultante da queda da perfusão e implica em disfunção precoce do VE. / Recently, we have demonstrated that fibrosis develops within the subendocardial region (SE) of the left ventricle (LV) in response to chronic volume overload following aortocaval fistula (ACF). Initially low coronary driving pressure (CDP) was associated with subsequent SE fibrosis and LV dysfunction, suggesting that prior low myocardial perfusion may be one of the mechanisms involved in LV remodeling. This study aimed at investigating the role of myocardial blood flow (MBF) in the development of LV remodeling, particularly within SE, during the acute phases of ACF. Wistar rats were submitted to sham (SH) or ACF operations and examined after 1, 3, and 7 days. Apart from haemodynamics, histology (HE- and Sirius red-stained tissue sections), microsphere MBF, and biochemical studies were undertaken in two different LV myocardial regions: SE and non-SE. Compared with SH, ACF showed (mean±S.D.) lower systemic and higher LV end-diastolic pressures resulting in lower CDP at days 1 (77±14 vs. 37±18 mmHg/s), 3 (86±5 vs. 29±20 mmHg/s), and 7 (86±6 vs. 48±19 mmHg/s) with lower systolic and diastolic LV function at days 1 (+dP/dt: 7898±4045 vs. 5828±2262; -dP/dt:. 6626±1717 vs 4728±863 mmHg/s), and 7 (+dP/dt: 7924±2317 vs. 4564±2044; -dP/dt: 6435±1302 vs. 4750±1442 mmHg/s). There was a higher number of myocyte necrotic cells (cells/mm2) within SE (114±5 vs. 208±8) and non-SE (27±3 vs. 42±10) at day 1, and within SE (82±12 vs. 148±31) and non-SE (21±3 vs. 31±6) at day 3; a higher number of leukocyte cells within SE (48±5 vs. 84±13) and non-SE (33±4 vs. 40±6) at day 1, within SE (48±10 vs. 117±13) and non-SE (41±6 vs. 65±8) at day 3, and within SE (33±5 vs. 50±6) and non-SE (27±6 vs. 38±7) at day 7; a greater fibroplasia within SE (11± 2,6 vs 26±10) at day 3, and within SE (11±2,3 vs 47±11) at day 7; a greater fibrosis deposition within SE (1,7±0,3 vs. 5,4±0,1%) and non-SE (1,4±0,3 vs. 1,8±0,3%) at day 3, and within SE (1,8±0,4 vs. 10,3±2,3%) and non-SE (1,7±0,1 vs. 2,8±0,7%) at day 7. Compared with controls, ACF showed increased IL-1 levels within SE and non-SE at day 1 (1050±145 vs. 4225±792 and 1070±138 vs. 4084±359 pg/mg); increased TNF- levels within SE at day 3 (1415±447 vs. 2037±200 pg/mg); increased IL-6 levels within SE at day 7 (3499±397 vs. 4955±429 pg/mg). Compared with ACF rats with CDP >60 mmHg, MMP-2 activity was increased in rats with CDP 60 mmHg within SE and non-SE at day 1 (13.2±4.0 vs. 69.1±7.6 and 11.2±3.4 vs. 66.1±7.0%), and within SE at day 3 (26.3±11.3 vs. 104.7±39.5 and 11.5±2.7 vs. 22.3±9.0%l). At day 7, MBF was more pronouncedly reduced within SE than within non-SE (6.7±1.2 vs. 2.7±1.6 and 7.5±1.3 vs. 4.8±2.6 mL/min/g). CDP was positively and significantly related to MBF in both SE (R=0.65) and non-SE (R= 0.62). MBF within SE was directly and significantly related to both +dP/dt (R= 0,61) and dP/dt (R=0,67). CDP showed negative and significant correlations with SE MMP-2 at days 1 (R=0.86), 3 (R=0.88), and 7 (R=0.93). LV remodeling during the acute phases of ACF occurs within the SE predominantly, results from low perfusion pressure, and contributes to early LV dysfunction.

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2007. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 223-247).

Introdução: Após o infarto agudo do miocárdio (IAM), o tratamento com hormônios da tireoide (HT) vem revelando efeitos cardioprotetores. Os HT, todavia, provocam uma estimulação adrenérgica, induzindo elevação da frequência cardíaca, a qual contribui para progressão da disfunção ventricular após o IAM. O betabloqueador carvedilol, entretanto, é capaz de bloquear a estimulação adrenérgica. Objetivo: Avaliar o efeito da administração conjunta dos HT e do carvedilol sobre o coração de ratos submetidos ao IAM. Nesse contexto, enfocar nos efeitos dessa coadministração sobre o remodelamento ventricular, a função cardíaca e o estresse oxidativo. Materiais e métodos: Ratos Wistar machos foram divididos em cinco grupos (n=8-10/grupo): grupo sham (SHAM), grupo infarto (IM), grupo infarto+HT (IM+HT), grupo infarto+carvedilol (IM+C) e grupo infarto+C+HT (IM+C+HT). Após o IAM, os grupos SHAM e IM receberam salina, e os tratados receberam seus respectivos tratamentos por 12 dias por gavage. Após esse período, os animais foram submetidos a uma avaliação ecocardiográfica, e, posteriormente, ao cateterismo venticular. Em seguida, os animais foram eutanasiados para a coleta do coração, do pulmão e do fígado, para análises morfométricas e bioquímicas. Análise estatística: ANOVA de uma via seguida pelo teste de Student-Newman-Keuls. Nível de significância P<0,05. Resultados: A respeito dos parâmetros morfométricos, foi possível verificar hipertrofia cardíaca nos grupos infartados tratados em relação aos grupos SHAM e IM. Quanto aos parâmetros ecocardiográficos, os grupos tratados demonstraram aumento da espessura da parede posterior na sístole, da fração de ejeção e redução do índice de tensão de parede em comparação ao grupo IM. Os grupos IM+C e IM+C+HT também apresentaram atenuação da redução da mudança de área fracional e do aumento do volume sistólico final em relação aos grupos IM e IM+HT. Quanto aos parâmetros hemodinâmicos, houve redução das dP/dt máxima e mínima, da pressão sistólica do ventrículo esquerdo (VE) e aumento da pressão diastólica final do VE no grupo IM em comparação ao SHAM. Entretanto, todos esses parâmetros foram revertidos nos grupos tratados. A frequência cardíaca aumentou nos grupos IM+HT e IM+C+HT em relação aos outros grupos, mas reduziu no grupo IM+C+HT em relação ao grupo IM+HT. Quanto aos parâmetros de estresse oxidativo, verificou-se aumento dos níveis de espécies reativas de oxigênio (ERO) e redução dos níveis de sulfidrilas no grupo IM e IM+C em relação ao grupo SHAM, enquanto os grupos IM+HT e IM+C+HT não foram diferentes do grupo SHAM. Ainda, no grupo IM+C+HT, o co-tratamento apresentou efeito sinérgico na redução dos níveis de ERO e no aumento da razão GSH/GSSG. Conclusão: A coadminsitração do carvedilol e dos HT foi capaz de melhorar o remodelamento ventricular e a função cardíaca após o IAM. Ainda, o carvedilol foi capaz de exercer seu efeito betabloqueador no grupo IM+C+HT, uma vez que reduziu a frequência cardíaca aumentada pelos HT. Além disso, a co-administração apresentou um efeito sinérgico positivo nos parâmetros de estresse oxidativo, especificamente, sobre os níveis de ERO e o balanço redox através da razão GSH/GSSG, dessa forma preservando a homeostase redox do tecido cardíaco. / Introduction: After acute myocardial infarction (AMI), treatment with thyroid hormones (TH) has revealed cardioprotective effects. However, TH causes adrenergic stimulation, which effect increase heart rate and this may contribute to ventricular dysfunction progression after AMI. Meanwhile, the beta-blocker carvedilol is able to block adrenergic stimulation. Aim: To evaluate the effects of TH and carvedilol co-administration on the heart of rats submitted to AMI. In this context, it focused on the effects of this co-administration on ventricular remodeling, cardiac function and oxidative stress. Material and methods: Male Wistar rats were divided in five groups (n=8-10/group): sham (SHAM), infarcted (MI), infarcted+TH (MI+TH), infarcted+carvedilol (MI+C) and infarcted group+C+TH (IM+C+TH). Post-AMI, SHAM and MI groups received saline, and the treated groups received their respective treatments for 12 days by gavage. After this period, the animals were submitted to an echocardiographic evaluation and, later, to the ventricular catheterization. Afterwards, the animals were euthanized for the heart lung and liver collection, for morphometric and biochemical analyzes. Statistical Analysis: One-way ANOVA followed by Student-Newman-Keuls test. Significance level P<0,05. Results: Regarding the morphometric parameters, it was possible to verify cardiac hypertrophy in the treated infarcted groups in relation to the SHAM and MI groups, as well as there was no significant difference between the groups regarding pulmonary and hepatic congestion. In relation to echocardiographic parameters, treated groups showed an increase in systolic posterior wall thickness, ejection fraction and a reduction in wall tension index compared to MI group. MI+C and MI+C+TH groups also presented attenuation of the reduction in the fractional area change and of the increase in the final systolic volume in relation to the MI and MI+TH groups. Regarding the hemodynamic parameters, there was a reduction of the maximum and minimum dP/dt, the left ventricular (LV) systolic pressure and an increase in the final LV diastolic pressure in the MI group compared to SHAM. However, all these parameters were reversed in the treated groups. The heart rate increased in the MI+TH and MI+C+TH groups compared to the other groups, but decreased in the MI+C+TH group compared to the MI+TH group. Regarding the parameters of oxidative stress, there was an increase in the levels of reactive oxygen species (ROS) and reduction of sulfhydryl levels in the MI and MI+C groups compared to the SHAM group, while the MI+TH and MI+C groups were not different from the SHAM group. In addition, in the M+C+TH group, the co-treatment showed a synergic effect in reducing ERO levels and increasing GSH/GSSG ratio. Conclusion: Coadministration of carvedilol and TH was able to improve ventricular remodeling and cardiac function after AMI. In addition, carvedilol was able to exert its betablocking effect in the MI+C+TH group, since it reduced the heart rate increased by TH. In addition, co-administration had a positive synergistic effect on oxidative stress parameters, specifically on ROS levels and redox balance through the GSH/GSSG ratio, thus preserving redox homeostasis of cardiac tissue.

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O suco de laranja (SL) possui fitonutrientes na forma de polifenóis, como os flavonóides que têm ação anti-inflamatória e anti-estresse oxidativo. Levantamos a hipótese de que o consumo de SL atenua o processo de RC após IM, por ação no estresse oxidativo e na inflamação cardíaca. Objetivo: Avaliar a influência do consumo de SL na RC após IM por meio de variáveis morfológicas, funcionais, estresse oxidativo, inflamação e metabolismo energético. Materiais e métodos: Como delineamento do estudo foram 142 ratos machos pesando em torno de 200-250g, que sofreram um procedimento cirúrgico. Os animais foram alocados em 2 grupos, sham e infartados. Foi realizado ecocardiograma (ECO) inicial. Posteriormente, cada um desses grupos foi alocado em outros 2 grupos. O grupo sham controle (S0) recebeu água com maltodextrina, e o grupo sham tratado (SSL) recebeu SL; o grupo infarto controle (I0) recebeu água com maltodextrina e o grupo infarto tratado (ISL) recebeu SL. A análise estatística foi feita pela ANOVA de duas vias complementado por Holm-Sidak e os resultados apresentados em média ± desvio padrão, o nível de significância adotado foi de 0,05. Resultados: O estudo morfológico realizado pelo ECO mostrou que o infarto resultou em aumento do DDVE, DSVE e AE, corrigidas pelo peso corporal e aorta, além de EDPP do VE, IMVE, e do peso do VE e VD corrigidas pelo peso corporal. Além disso, o infarto levou a maior valor de índice de Tei e AE, menores valores das variáveis: % encurtamento endocárdico, VEPP, FE, FVA, S lateral, S septal e S média. Em relação ao estresse oxidativo o infarto levou a maior atividade de SOD e HL, e menor expressão da HO-1. No que se refere ao metabolismo energético no coração dos animais infartados observamos maior valor na atividade da enzima LDH e menor valor na atividade da enzima β-OH acil CoA DH, CS e nos Complexos Respiratórios I e II e ATP sintase. Em relação à inflamação o grupo I0 apresentou concentrações maiores de INF- e IL-10 do que o grupo sham. O consumo de SL nos animais infartados resultou em diminuição do DDVE, DSVE e AE, maiores valores da S septal e menor atividade da GSH-Px. O consumo de SL entre os grupos infartados mostraram maiores valores de fosfofrutoquinase, menores valores de IL-10 e do IFN- Os animais que consumiram SL apresentaram maiores valores de HO-1. Conclusão: O suco de laranja atenuou a remodelação cardíaca em ratos infartados possivelmente via aumento da heme oxigenase -1. / Introduction: After myocardial infarction (MI) complex changes occur in myocardial structure. These changes determine cardiac remodeling (CR) and ventricular dysfunction. Some mechanisms such as oxidative stress and inflammation modulate this process. Orange juice (OJ) has phytonutrients in the form of polyphenols, such as flavonoids that have anti-inflammatory and anti-oxidative stress. We hypothesized that the consumption of OJ attenuates the CR process after MI, by action on oxidative stress and cardiac inflammation. Objective: To evaluate the influence of OJ consumption on CR after MI through variables functional, morphological, oxidative stress, inflammation and energy metabolism. Materials and methods: As a study design were 142 male rats weighing around 200-250 g, who underwent a surgical procedure. The animals were allocated in 2 groups, sham and infarcts. An initial echocardiogram (ECHO) was performed. Subsequently, each of these groups was allocated in 2 other groups. Sham control group (S0) received water with maltodextrin, and treated sham group (SSL) received OJ; control infarction group (I0) received water with maltodextrin and treated infarction group (ISL) received OJ. Statistical analysis was performed by the two-way ANOVA supplemented by Holm-Sidak and the results presented in mean ± standard deviation, the level of significance adopted was 0.05. Results: The morphological study performed by ECHO showed that the infarction resulted in an increase in LVDD, LVSD and AE, corrected for body weight and aorta, as well as LVMT, LVMI, and LV and RV weight corrected for body weight. In addition, infarction led to higher values Tei index and AE, lower values of endocardial fractional shortening, PESV, EF, AVF, S side, S septal and S mean. In relation to oxidative stress the infarction led to higher SOD and HL activity, and lower expression of HO-1. Regarding the energetic metabolism in the heart of the infarcted animals we observed a higher value in LDH enzyme activity and a lower value in the activity of the enzyme β-OH acil CoA DH, CS and in the Respiratory Complexes I and II and ATP synthase. Regarding inflammation, group I0 presented higher concentrations of INF-γ and IL-10 than the sham group. The consumption of OJ in infarcted animals resulted in decreased LVDD, LVSD and AE, higher values S septal and lower activity of glutathione peroxidase. The consumption of OJ among the infarcted groups showed higher values of phosphofructokinase, lower values of IL-10 and of IFN-γ. The animals that consumed OJ had higher values of HO-1. Conclusion: Orange juice attenuated cardiac remodeling in infarcted rats possibly via increased heme oxygenase-1.

Introdução: Após o infarto agudo do miocárdio (IAM), o tratamento com hormônios da tireoide (HT) vem revelando efeitos cardioprotetores. Os HT, todavia, provocam uma estimulação adrenérgica, induzindo elevação da frequência cardíaca, a qual contribui para progressão da disfunção ventricular após o IAM. O betabloqueador carvedilol, entretanto, é capaz de bloquear a estimulação adrenérgica. Objetivo: Avaliar o efeito da administração conjunta dos HT e do carvedilol sobre o coração de ratos submetidos ao IAM. Nesse contexto, enfocar nos efeitos dessa coadministração sobre o remodelamento ventricular, a função cardíaca e o estresse oxidativo. Materiais e métodos: Ratos Wistar machos foram divididos em cinco grupos (n=8-10/grupo): grupo sham (SHAM), grupo infarto (IM), grupo infarto+HT (IM+HT), grupo infarto+carvedilol (IM+C) e grupo infarto+C+HT (IM+C+HT). Após o IAM, os grupos SHAM e IM receberam salina, e os tratados receberam seus respectivos tratamentos por 12 dias por gavage. Após esse período, os animais foram submetidos a uma avaliação ecocardiográfica, e, posteriormente, ao cateterismo venticular. Em seguida, os animais foram eutanasiados para a coleta do coração, do pulmão e do fígado, para análises morfométricas e bioquímicas. Análise estatística: ANOVA de uma via seguida pelo teste de Student-Newman-Keuls. Nível de significância P<0,05. Resultados: A respeito dos parâmetros morfométricos, foi possível verificar hipertrofia cardíaca nos grupos infartados tratados em relação aos grupos SHAM e IM. Quanto aos parâmetros ecocardiográficos, os grupos tratados demonstraram aumento da espessura da parede posterior na sístole, da fração de ejeção e redução do índice de tensão de parede em comparação ao grupo IM. Os grupos IM+C e IM+C+HT também apresentaram atenuação da redução da mudança de área fracional e do aumento do volume sistólico final em relação aos grupos IM e IM+HT. Quanto aos parâmetros hemodinâmicos, houve redução das dP/dt máxima e mínima, da pressão sistólica do ventrículo esquerdo (VE) e aumento da pressão diastólica final do VE no grupo IM em comparação ao SHAM. Entretanto, todos esses parâmetros foram revertidos nos grupos tratados. A frequência cardíaca aumentou nos grupos IM+HT e IM+C+HT em relação aos outros grupos, mas reduziu no grupo IM+C+HT em relação ao grupo IM+HT. Quanto aos parâmetros de estresse oxidativo, verificou-se aumento dos níveis de espécies reativas de oxigênio (ERO) e redução dos níveis de sulfidrilas no grupo IM e IM+C em relação ao grupo SHAM, enquanto os grupos IM+HT e IM+C+HT não foram diferentes do grupo SHAM. Ainda, no grupo IM+C+HT, o co-tratamento apresentou efeito sinérgico na redução dos níveis de ERO e no aumento da razão GSH/GSSG. Conclusão: A coadminsitração do carvedilol e dos HT foi capaz de melhorar o remodelamento ventricular e a função cardíaca após o IAM. Ainda, o carvedilol foi capaz de exercer seu efeito betabloqueador no grupo IM+C+HT, uma vez que reduziu a frequência cardíaca aumentada pelos HT. Além disso, a co-administração apresentou um efeito sinérgico positivo nos parâmetros de estresse oxidativo, especificamente, sobre os níveis de ERO e o balanço redox através da razão GSH/GSSG, dessa forma preservando a homeostase redox do tecido cardíaco. / Introduction: After acute myocardial infarction (AMI), treatment with thyroid hormones (TH) has revealed cardioprotective effects. However, TH causes adrenergic stimulation, which effect increase heart rate and this may contribute to ventricular dysfunction progression after AMI. Meanwhile, the beta-blocker carvedilol is able to block adrenergic stimulation. Aim: To evaluate the effects of TH and carvedilol co-administration on the heart of rats submitted to AMI. In this context, it focused on the effects of this co-administration on ventricular remodeling, cardiac function and oxidative stress. Material and methods: Male Wistar rats were divided in five groups (n=8-10/group): sham (SHAM), infarcted (MI), infarcted+TH (MI+TH), infarcted+carvedilol (MI+C) and infarcted group+C+TH (IM+C+TH). Post-AMI, SHAM and MI groups received saline, and the treated groups received their respective treatments for 12 days by gavage. After this period, the animals were submitted to an echocardiographic evaluation and, later, to the ventricular catheterization. Afterwards, the animals were euthanized for the heart lung and liver collection, for morphometric and biochemical analyzes. Statistical Analysis: One-way ANOVA followed by Student-Newman-Keuls test. Significance level P<0,05. Results: Regarding the morphometric parameters, it was possible to verify cardiac hypertrophy in the treated infarcted groups in relation to the SHAM and MI groups, as well as there was no significant difference between the groups regarding pulmonary and hepatic congestion. In relation to echocardiographic parameters, treated groups showed an increase in systolic posterior wall thickness, ejection fraction and a reduction in wall tension index compared to MI group. MI+C and MI+C+TH groups also presented attenuation of the reduction in the fractional area change and of the increase in the final systolic volume in relation to the MI and MI+TH groups. Regarding the hemodynamic parameters, there was a reduction of the maximum and minimum dP/dt, the left ventricular (LV) systolic pressure and an increase in the final LV diastolic pressure in the MI group compared to SHAM. However, all these parameters were reversed in the treated groups. The heart rate increased in the MI+TH and MI+C+TH groups compared to the other groups, but decreased in the MI+C+TH group compared to the MI+TH group. Regarding the parameters of oxidative stress, there was an increase in the levels of reactive oxygen species (ROS) and reduction of sulfhydryl levels in the MI and MI+C groups compared to the SHAM group, while the MI+TH and MI+C groups were not different from the SHAM group. In addition, in the M+C+TH group, the co-treatment showed a synergic effect in reducing ERO levels and increasing GSH/GSSG ratio. Conclusion: Coadministration of carvedilol and TH was able to improve ventricular remodeling and cardiac function after AMI. In addition, carvedilol was able to exert its betablocking effect in the MI+C+TH group, since it reduced the heart rate increased by TH. In addition, co-administration had a positive synergistic effect on oxidative stress parameters, specifically on ROS levels and redox balance through the GSH/GSSG ratio, thus preserving redox homeostasis of cardiac tissue.

Recentemente demonstramos o desenvolvimento de fibrose na região subendocárdica (SE) do ventrículo esquerdo (VE) em resposta a sobrecarga de volume na fístula aorto-cava (FAC) crônica. A pressão de perfusão coronariana (PPC) associou-se com fibrose SE e com disfunção do VE subsequentes, sugerindo ser o hipofluxo um dos mecanismos envolvidos no remodelamento ventricular.O remodelamento agudo do VE após FAC ainda é desconhecido. O objetivo deste estudo foi investigar a perfusão e o remodelamento cardíaco nas fases agudas após FAC e as possíveis implicações resultantes sobre a função do VE. Ratos Wistar foram submetidos a cirurgia fictícia (sham) ou a FAC e examinados em 3 períodos de seguimento: 1, 3 e 7 dias. Medidas hemodinâmicas sistêmicas e do VE foram realizadas para calcular a PPC e determinar a função do VE. Cortes teciduais do coração foram submetidos à coloração com HE e Sirius red. A necrose de miócitos, o infiltrado leucocitário e a fração de volume de colágeno foram determinados. O fluxo miocárdico, estimado por microesferas coloridas, a atividade de mieloperoxidase (MPO), a expressão de citocinas e a atividade de metaloproteinase-2 (MMP-2) foram determinados ao final de cada seguimento, todos examinados em duas regiões distintas do VE: SE e não SE. Comparados a sham, os grupos FAC apresentaram (média ± desvio-padrão, P <0,05) menores pressões sistêmicas no dia 1 (PAS: 116±6 vs. 88±17; PAD: 84±13 vs. 51±19 mm Hg/s), no dia 3 (PAS: 121±4 vs. 83±28; PAD: 92±5 vs. 46±21 mm Hg/s) e no dia 7 (PAS: 122±6 vs. 96±21; PAD: 93±6 vs. 66±21 mm Hg/s); maior pressão diastólica final do VE no dia 1 (7±3 vs. 15±6 mm Hg/s), no dia 3 (7±3 vs. 18±3 mm Hg/s) e no dia 7 (7±3 vs. 18±5 mmHg/s); menor PPC no dia 1 (77±14 vs. 37±18 mmHg/s), no dia 3 (86±5 vs. 29±20 mmHg/s) e no dia 7 (86±6 vs. 48±19 mmHg/s). Menor função sistólica e diastólica do VE no dia 1 (+dP/dt: 7898±4045 vs. 5828±2262; -dP/dt:. 6626±1717 vs 4728±863 mmHg/s) e no dia 7 (+dP/dt: 7924±2317 vs. 4564±2044; -dP/dt: 6435±1302 vs. 4750±1442 mmHg/s). Houve maior necrose de miócitos no dia 1 no SE (114±5 vs. 208±8) e no não SE (27±3 vs. 42±10) e no dia 3 no SE (82±12 vs. 148±31) e no não SE (21±3 vs. 31±6); maior infiltrado leucocitário no dia 1 no SE (48±5 vs. 84±13) e no não SE (33±4 vs. 40±6), no dia 3 no SE (48±10 vs. 117±13) e no não SE (41±6 vs. 65±8) e no dia 7 no SE (33±5 vs. 50±6) e no não SE (27±6 vs. 38±7); maior fibroplasia no dia 3 no SE (11± 2,6 vs 26±10) e no dia 7 no SE (11±2,3 vs 47±11); maior fibrose no dia 1 no não SE (1,2±0,2 vs. 1,7±0,5), no dia 3 no SE (1,7±0,3 vs. 5,4±0,1) e no não SE (1,4±0,3 vs. 1,8±0,3) e no dia 7 no SE (1,8±0,4 vs. 10,3±2,3) e no não SE (1,7±0,1 vs. 2,8±0,7). O fluxo miocárdico total no dia 7 foi menor, mais intensamente no SE do que no não SE (6.7±1.2 vs. 2.7±1.6 e 7.5±1.3 vs. 4.8±2.6 mL/min/g). Houve maiores níveis de IL-1 no SE e não SE no dia 1 (1050±145 vs. 4225±792 e 1070±138 vs. 4084±359 pg/mg); de TNF- no SE no dia 3 (1415±447 vs. 2037±200 e 1387±279 vs. 1412±301 pg/mg) e IL-6 no SE no dia 7 (3499±397 vs. 4955±429 e 3653±331 vs. 4297±743 pg/mg). No grupo FAC, os animais com PPC <60 mmHg comparados àqueles com PPC >60 mmHg apresentaram maior atividade de MMP-2 no SE e no não SE no dia 1 (69.1±7 e 66.1±7.0 vs. 13.2±4.0 e 11.2±3.4 %), no SE no dia 3 (104.7±39.5 e 22.3±9.0 vs. 26.3±11.3 e 11.5±2.7 %) e no SE do dia 7 (60.5±12.7 e 48.7±4.2 vs. 29.2±8.0 e 6.7±5.8 %). A PPC apresentou correlação direta e significativa com o fluxo do SE (R=0,65), e com o fluxo do não SE (R= 0,62). O fluxo do SE, porém não o do não SE, apresentou correlação direta e significativa tanto com a +dP/dt (R=0,62) quanto com a dP/dt (R=0,67). A PPC apresentou correlação inversa e significativa com a MMP-2 no dia 1 (R=0,86), no dia 3 (R=0,88) e no dia 7 (R=0,93). O remodelamento cardíaco após FAC aguda caracteriza-se por dano isquêmico no SE, resultante da queda da perfusão e implica em disfunção precoce do VE. / Recently, we have demonstrated that fibrosis develops within the subendocardial region (SE) of the left ventricle (LV) in response to chronic volume overload following aortocaval fistula (ACF). Initially low coronary driving pressure (CDP) was associated with subsequent SE fibrosis and LV dysfunction, suggesting that prior low myocardial perfusion may be one of the mechanisms involved in LV remodeling. This study aimed at investigating the role of myocardial blood flow (MBF) in the development of LV remodeling, particularly within SE, during the acute phases of ACF. Wistar rats were submitted to sham (SH) or ACF operations and examined after 1, 3, and 7 days. Apart from haemodynamics, histology (HE- and Sirius red-stained tissue sections), microsphere MBF, and biochemical studies were undertaken in two different LV myocardial regions: SE and non-SE. Compared with SH, ACF showed (mean±S.D.) lower systemic and higher LV end-diastolic pressures resulting in lower CDP at days 1 (77±14 vs. 37±18 mmHg/s), 3 (86±5 vs. 29±20 mmHg/s), and 7 (86±6 vs. 48±19 mmHg/s) with lower systolic and diastolic LV function at days 1 (+dP/dt: 7898±4045 vs. 5828±2262; -dP/dt:. 6626±1717 vs 4728±863 mmHg/s), and 7 (+dP/dt: 7924±2317 vs. 4564±2044; -dP/dt: 6435±1302 vs. 4750±1442 mmHg/s). There was a higher number of myocyte necrotic cells (cells/mm2) within SE (114±5 vs. 208±8) and non-SE (27±3 vs. 42±10) at day 1, and within SE (82±12 vs. 148±31) and non-SE (21±3 vs. 31±6) at day 3; a higher number of leukocyte cells within SE (48±5 vs. 84±13) and non-SE (33±4 vs. 40±6) at day 1, within SE (48±10 vs. 117±13) and non-SE (41±6 vs. 65±8) at day 3, and within SE (33±5 vs. 50±6) and non-SE (27±6 vs. 38±7) at day 7; a greater fibroplasia within SE (11± 2,6 vs 26±10) at day 3, and within SE (11±2,3 vs 47±11) at day 7; a greater fibrosis deposition within SE (1,7±0,3 vs. 5,4±0,1%) and non-SE (1,4±0,3 vs. 1,8±0,3%) at day 3, and within SE (1,8±0,4 vs. 10,3±2,3%) and non-SE (1,7±0,1 vs. 2,8±0,7%) at day 7. Compared with controls, ACF showed increased IL-1 levels within SE and non-SE at day 1 (1050±145 vs. 4225±792 and 1070±138 vs. 4084±359 pg/mg); increased TNF- levels within SE at day 3 (1415±447 vs. 2037±200 pg/mg); increased IL-6 levels within SE at day 7 (3499±397 vs. 4955±429 pg/mg). Compared with ACF rats with CDP >60 mmHg, MMP-2 activity was increased in rats with CDP 60 mmHg within SE and non-SE at day 1 (13.2±4.0 vs. 69.1±7.6 and 11.2±3.4 vs. 66.1±7.0%), and within SE at day 3 (26.3±11.3 vs. 104.7±39.5 and 11.5±2.7 vs. 22.3±9.0%l). At day 7, MBF was more pronouncedly reduced within SE than within non-SE (6.7±1.2 vs. 2.7±1.6 and 7.5±1.3 vs. 4.8±2.6 mL/min/g). CDP was positively and significantly related to MBF in both SE (R=0.65) and non-SE (R= 0.62). MBF within SE was directly and significantly related to both +dP/dt (R= 0,61) and dP/dt (R=0,67). CDP showed negative and significant correlations with SE MMP-2 at days 1 (R=0.86), 3 (R=0.88), and 7 (R=0.93). LV remodeling during the acute phases of ACF occurs within the SE predominantly, results from low perfusion pressure, and contributes to early LV dysfunction.

Do ponto de vista clínico, o remodelamento ventricular está associado a um pior prognóstico. Pacientes com remodelamento já diagnosticado, ou com alto risco de desenvolvê-lo, devem ser tratados de forma intensiva, a fim de prevenir, atenuar ou mesmo reverter esse processo. O objetivo do presente estudo foi investigar os efeitos da vitamina E associada a nanopartículas lipídicas no remodelamento cardíaco, em ratos. Medidas ecocardiográficas foram determinadas 24 horas pós infarto e seis semanas após tratamento. Cortes teciduais do coração foram submetidos a coloração com Hematoxilina eosina e Picrosirius red. Duas regiões distintas do ventrículo esquerdo remotas ao infarto foram examinadas: subendocárdica e não subendocárdica. A extensão do infarto, o diâmetro dos miócitos, a fração de variação da área e o índice de expansão do ventrículo esquerdo foram determinados. No ecocardiograma observamos que os grupos infartados apresentaram um aumento no diâmetro diastólico e sistólico, uma diminuição da fração de encurtamento e da fração de variação da área quando comparados ao grupo controle. Na análise morfométrica, foi observado que nos animais infartados houve um aumento do diâmetro dos miócitos, da expansão do ventrículo esquerdo e da fração de volume do colágeno, principalmente na região subendocárdica, quando comparado ao grupo controle. A vitamina E associada a nanopartículas lipídicas, não apresentou efeitos protetores e nem atenuantes no remodelamento cardíaco nesse modelo experimental / From a clinical point of view, the ventricular remodeling is associated with a worse prognosis. Patients already diagnosed remodeling or at high risk of developing it, should be treated intensively to prevent, attenuate or even reverse this process. The aim of this study was to investigate the effects of vitamin E associated with lipid nanoparticles on cardiac remodeling in rats. Echocardiographic measurements were determined 24 hours post infarction and six weeks after treatment. Heart tissue sections were stained with Hematoxylin eosin and Picrosirius red. Two distinct regions of the left ventricle, remote to infarction, were examined: subendocardial and not subendocardial. The extent of the infarction, the diameter myocytes, collagen volume fraction and expansion index of the left ventricle were determined. On echocardiogram we observed that infarcted groups showed an increase in diastolic and systolic diameter and decreased in fractional shortening and the area variation fraction when compared to the control group. In the morphometric analysis, was observed that in infarcted animals there was an increase in the diameter myocytes, the expansion of the left ventricle and collagen volume fraction, especially in the subendocardial region, when compared to the control group. Vitamin E associated to lipid nanoparticles, showed no protective nor attenuated effects on cardiac remodeling in this experimental model

Avec plus de 3,5 millions de nouveaux cas diagnostiqués chaque année, l’insuffisance cardiaque (IC) touche actuellement plus de 15 millions d’européens et représente ainsi la première cause de mortalité cardiovasculaire en Europe. Malgré les avancées de la recherche cardiovasculaire, l’IC reste une maladie grave et de mauvais pronostic. En effet, plus de 50% des patients meurent dans les 5 années suivant le diagnostic. La compréhension des mécanismes physiopathologiques sous-jacents, encore largement inconnus, permettrait de développer des thérapeutiques visant à soigner les causes de l’IC plutôt que les conséquences et ainsi d’améliorer la prise en charge des patients. La contribution majeure des modifications post-traductionnelles (MPTs) dans la régulation de l’expression génique, de l’activité enzymatique ainsi que dans la régulation fonctionnelle des protéines font des MPTs les intégrateurs de l'adaptation dynamique du phénotype. C’est pourquoi l’équipe a réalisé des analyses phosphoprotéomiques dans un modèle expérimental d’IC chez le rat à 2 mois post-infarctus du myocarde (IDM). Ces analyses ont permis de mettre en évidence d’une augmentation du niveau de phosphorylation en sérine de la Desmine dans les ventricules gauches (VG) de rats IC par rapport aux témoins.Notre étude vise à identifier d’une part les kinases impliquées dans la phosphorylation de la Desmine et d’autre part à déterminer l’impact de l’augmentation de la forme phosphorylée de la Desmine sur son devenir dans le modèle in vivo.Par analyse bioinformatique, nous avons sélectionné les kinases potentiellement impliquées dans la phosphorylation de la Desmine. L’étude de la régulation de ces kinases dans le modèle d’IC chez le rat a permis de mettre en évidence la présence d’une plus grande quantité d’unités actives de PKC zeta et de GSK3 beta dans les VG de rats IC à 2 mois post-IDM. In vitro, l’inhibition de PKC zeta entraîne à la fois une diminution de l’activité GSK3 beta ainsi qu’une modulation du profil de phosphorylation de la Desmine. L’ensemble de ces données suggère l’implication de PKC zeta et de GSK3 beta dans l’augmentation du niveau de phosphorylation de la Desmine dans le modèle d’IC chez le rat. Néanmoins, leur action directe sur la Desmine, en cascade ou encore indirecte via d’autres partenaires reste encore à définir.Par immunofluorescence, nous avons mis en évidence la présence d'agrégats de Desmine dans les VG de rats IC à 2 mois post-IDM possiblement formés suite à son hyperphosphorylation. Nous avons émis l’hypothèse que ces agrégats de Desmine, comme toute protéine agrégée, seraient toxiques pour le cardiomyocyte et nécessiteraient l'intervention des systèmes protéolytiques pour être éliminés afin d'assurer la survie cellulaire. L’étude du système ubiquitine protéasome, de la macroautophagie et de l’autophagie médiée par le chaperonnes (CMA) dans le modèle d’IC chez le rat à 7 jours, 1 et 2 mois post-IDM suggère que l’inefficacité de la macroautophagie à 7 jours post-IDM et la diminution de son activité au cours du temps entraînerait une accumulation cytosolique de Desmine phosphorylée mais également l’induction de la CMA afin d’assurer la clairance de cette dernière. In vitro, nous avons montré que l’induction pharmacologique de la CMA entraîne une diminution du niveau de Desmine ainsi qu’une modulation de son profil de phosphorylation.L’augmentation de phosphorylation en sérine de la Desmine dans les VG de rats IC à 2 mois, dépendante de la PKC zeta et/ou GSK3 beta, semble entraîner l’accumulation cytosolique de Desmine ainsi que la formation d’agrégats dans les VG de rat IC qui pourraient participer à la dysfonction contractile observée au cours de l’IC. En réponse à l'inefficacité de la macroautophagie, la CMA serait activée afin d’assurer l’élimination de la Desmine phosphorylée et ainsi la survie du cardiomyocyte au cours de l’IC. / With over 3,5 million new cases each year, heart failure (HF) currently affects more than 15 million of European individuals and thus represents the leading cause of cardiovascular mortality in Europe. Despite advances in cardiovascular research, HF remains a serious disease with poor prognosis. Indeed, more than 50 per cent of patients die within 5 years after diagnosis. Understanding the underlying physiopathological mechanisms would allow the development of therapeutics to treat the causes of HF rather than the consequences of the disease, thereby improving the medical care of patients. The major contribution of post-translational modifications (PTMs) in the regulation of gene expression, enzyme activity as well as in the functional regulation of proteins, turns PTMs into integrators of the dynamic adaptation of the phenotype. For this reason, the team performed phosphoproteomic analyses in an experimental rat model of HF at 2 monhs following myocardial infarction (MI). These analyses revealed an increase of the phosphorylation levels of Desmin at serine residues in left ventricles (LV) of HF rats compared to sham rats.The aim of our study is to identify the kinases which are implicated in Desmin phosphorylation on one hand, and the impact and behavior of increased phosphorylated Desmin in cardiomyocyte on the other hand.By bioinformatic analysis, we first selected the kinases which are potentially implicated in Desmin phosphorylation. Then, we studied the enzymatic regulation of selected kinases in an experimental rat model of HF, which allowed the identification of active PKC zeta and GSK3 beta in the LV of HF rats at 2 months. In vitro, pharmacological inhibition of PKC zeta leads to a decreased of GSK3 beta activity as well as a modulation of the phosphorylated Desmin profiles. Taken together, these data suggest an implication of PKC zeta and GSK3 beta in the increase of Desmin phosphorylation levels in the LV of HF rats. However, their direct, consecutive or indirect implication on Desmin phosphorylation remains to be evaluated.By immunofluorescence, we observed the presence of aggregated Desmin in LV of HF rats at 2 months post-MI that suggest that these could be the result of Desmin hyperphosphorylation. We hypothesized that these Desmin aggregates, like other aggregated proteins, could be toxic for cardiomyocytes and need to be cleared by proteolytic systems to ensure cell survival.The study of proteolytic systems in the in vivo model showed that while the UPS is not modulated all along LV remodeling, macroautophagy decreases with time and could thus drive cytosolic accumulation of phosphorylated Desmin in LV of HF rats. At the same time, CMA seems to be activated thereby ensure phosphorylated Desmin clearance. In vitro, we have shown that pharmacological induction of CMA results in lower phosphorylated Desmin levels.In conclusion, increased Desmin phosphorylation levels seems to be dependent of PKC zeta and/or GSK3 beta activation in LV of HF rats at 2 months after MI. This elevation could drive the cytosolic accumulation and aggregation of Desmin, which could be involved in the contractile dysfunction observed during HF. Finally, as a result of decreased macroautophagy, CMA could be activated in LV of HF rats to ensure phosphorylated Desmin clearance and thus cardiomyocyte survival.

Coronary artery disease remains the leading cause of death in the United States with over 1 million acute coronary events predicted to take place in 2019 alone. Heart failure, a common and deadly sequela of myocardial infarction (MI), is attributed to adverse ventricular remodeling driven by cardiomyocyte death, inflammation, and mechanical factors. Despite strong evidence suggesting the importance of myocardial mechanics in driving cardiac remodeling, many <i>in vivo</i> MI studies still rely on 2D analyses to estimate global left ventricular (LV) function and approximate strain using a linear definition. These metrics, while valuable in evaluating the overall impact of ischemic injury on cardiac health, do not capture regional differences in myocardial contractility. The objective of this work is therefore to expand upon existing ultrasound studies by enabling regional analysis of 3D myocardial strain. By integrating our recently developed four-dimensional ultrasound (4DUS) imaging technique with a direct deformation estimation algorithm for 3D strain, we identified unique remodeling patterns and regional strain differences between two murine models of MI with different infarct severities. By constructing 3D strain maps of the remodeling LVs, we were able to capture strain heterogeneity and characterize a sigmoidal strain profile at infarct border zones. Finally, we demonstrated that the maximum principal component of the 3D Green-Lagrange strain tensor correlates with LV remodeling severity and is predictive of final infarct size. Taken together, the presented work provides a novel and thorough approach to quantify regional 3D strain, an important component when assessing post-MI remodeling.

Yes / In recent years, tremendous progress has been made in the treatment of acute myocardial infarction (AMI), but pathological ventricular remodeling often causes survivors to suffer from fatal heart failure. Currently, there is no effective therapy to attenuate ventricular remodeling. Recently, nanoparticles-based drug delivery system is widely applied in biomedicine especially in cancer and liver fibrosis, owing to its excellent physical, chemical, and biological properties. Therefore, using nanoparticles as delivery vehicles of small molecules, polypeptides, etc to improve post-infarct ventricular remodeling are expected. In this review, we summarized the updated researches in this fast-growing area and suggested further works needed.