Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-09-30T14:20:43Z No. of bitstreams: 1 DissKCB.pdf: 1409062 bytes, checksum: 55846fe1e74ddf61e1d5303cd056a9f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T18:50:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissKCB.pdf: 1409062 bytes, checksum: 55846fe1e74ddf61e1d5303cd056a9f0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-04T18:50:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissKCB.pdf: 1409062 bytes, checksum: 55846fe1e74ddf61e1d5303cd056a9f0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-04T18:50:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissKCB.pdf: 1409062 bytes, checksum: 55846fe1e74ddf61e1d5303cd056a9f0 (MD5) Previous issue date: 2015-10-16 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Cardiorespiratory responses to peripheral baroreceptor activation are affected by sodium balance or anesthesia. In the present study, we investigated the baroreflex sensitivity and cardiorespiratory responses: to baroreceptor activation and deactivation with intravenous (iv) infusions of phenylephrine (phenyl) and sodium nitroprusside (NP) with or without angiotensinergic type 1 receptor (AT1) blocking; to baroreceptor activation with iv infusions of angiotensin II (ANG II), and cardiorespiratory responses: to cardiopulmonary receptor activation with iv infusions of fenilbiguanide: to chemoreceptor activation with iv infusions of sodium nitroprusside (KCN) in normovolemic, sodium depleted, and sodium repleted unanesthetized rats. Male Holtzman rats (280-320 g, n = 8 - 19) with a polyethylene tubing inserted into abdominal aorta through femoral artery to record mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR) and femoral vein to perform iv administration drugs were used. Respiratory frequency (fR), tidal volume (VT) and ventilation (VE) were recorded by whole-body plethysmography. Sodium depletion did not modify baseline MAP (102 ± 2, vs. normovolemic: 107 ± 2 mmHg), HR (382 ± 9, vs. normovolemic: 385 ± 7 bpm) or VE (468 ± 27, vs. normovolemic: 447 ± 26 ml/min/kg). Iv infusion of phenyl (5 μg/kg/ml, 0.011ml/s) in normovolemic, sodium depleted and repleted rats produced similar pressor (Δ +58  2, +59  2 and +60  3 mmHg, respectively) and bradycardic (Δ -97  10, -120  11 and -110  9 bpm, respectively) responses, however, sodium depleted rats showed an increased in VE (Δ +152  40, vs. normovolemic: +53 ± 26 ml/min/kg, p<0.05). After sodium repletion the VE returned to approximate value of normovolemic rats (Δ +125  50 ml/min/kg). In the other group of animal was made AT1 receptor blocking with iv bolus injections of losartan and was observed an attenuation of VE that was increased in sodium depleted rats (Δ +77 ± 33 ml/min/kg). 9 The bradicardic component gain also was increased in depleted rats (-1.9 ± 0.1, vs. normovolemic: -1.3 ± 0.1 bpm/mmHg, p<0.05) and returned to baselines values in sodium repleted rats (-1.5 ± 0.1 bpm/mmHg). Iv Infusion of NP (30 μg/kg/ml, 0.011ml/s) in normovolemic, sodium depleted and repleted rats produced similar hypotensive, tachycardic responses, similar VE and the tachycardic component gain. The iv infusion of fenilbiguanide (50 μg/kg/ml) induced similar hypotensive and bradicardic responses in normovolemic and sodium depleted rats, however increased VE in sodium depleted rats (Δ +281 ± 34, vs. normovolemic: +150 ± 50 ml/min/kg, p <0.05). Iv infusion of potassium cyanide (KCN, 40 μg/0.1ml per rat) did not change cardiorespiratory responses. Thus, the results suggest that sodium depletion with furosemide plus sodium-deficient diet increased bradicardic component of baroreflex and the neurondocrine changes produced by sodium depletion (like increased angiotensin II) may facilitate respiratory responses to baroreceptor activation with phenyl iv. / Respostas cardiorrespiratórias após ativação do barorreflexo são afetadas pelo balanço de sódio ou anestesia. No presente estudo, investigamos as respostas cardiorrespiratórias e a sensibilidade do barorreflexo: após ativação e desativação dos barorreceptores com infusões intravenosa (iv) de fenilefrina (fenil) e nitroprussiato de sódio (NP) com e sem o bloqueio de receptores angiotensinérgicos do tipo 1 (AT1); após ativação dos barorreceptores com infusão iv de angiotensina II (ANG II), e as respostas cardiorrespiratórias: após ativação de receptores cardiopulmonares com infusões iv de fenilbiguanida; após ativação quimiorreceptores com infusões iv de cianeto de postássio (KCN) em ratos não anestesiados normovolêmicos, depletados e repletos de sódio. Foram utilizados ratos Holtzman (280-320 g, n = 8 - 19) com um tubo de polietileno inserido na aorta abdominal através da artéria femoral para registrar a pressão arterial média (PAM) e frequência cardíaca (FC) e veia femoral para administração das drogas. A frequência respiratória (fR), volume corrente (VC) e ventilação (VE) foram determinadas por pletismografia de corpo inteiro. A depleção de sódio não modificou os valores basais de PAM (102 ± 2, vs. normovolêmicos: 107 ± 2 mmHg), FC (382 ± 9, vs. normovolêmicos: 385 ± 7 bpm) ou VE (468 ± 27, vs. normovolêmicos: 447 ± 26 ml/min/kg). A infusão iv de fenil (5 μg/kg, 0,011ml/s) produziu resposta pressora e bradicárdica semelhante em ratos normovolêmicos, depletados e repletos de sódio (Δ +58 ± 2, +59 ± 2 e +60 ± 3 mmHg, respectivamente) (Δ -97 ± 10, -120 ± 11 e -110 ± 9 bpm, respectivamente), no entanto, os ratos depletados de sódio mostraram um aumento na VE (Δ +152 ± 40, vs. normovolêmicos: +53 ± 26 ml/min/kg, p <0,05). Após a repleção de sódio, a VE retornou próximo ao valor dos ratos normovolêmicos (Δ +125 ± 50 ml/min/kg). Em outro grupo de animais, foi realizado bloqueio dos receptores AT1 com injeções iv em bolus de losartana e não foi observado este aumento da VE nos ratos depletados de sódio (Δ +77 ± 33 7 ml/min/kg). O ganho do componente bradicárdico também aumentou em ratos depletados (-1,9 ± 0,1, vs. normovolêmicos: -1,3 ± 0,1 bpm/mmHg, p <0,05) e retornou aos valores basais nos ratos repletos de sódio (-1,5 ± 0,1 bpm/mmHg). A infusão iv de NP (30 μg/kg, 0,011ml/s) promoveu respostas hipotensoras e taquicárdicas semelhantes nos ratos normovolêmicos, depletados e repletos de sódio assim como a VE e o ganho do componente taquicárdico não sofreram alterações significativas. A infusão iv de fenilbiguanida (50 μg/kg/ml) promoveu respostas hipotensoras e bradicárdicas semelhantes nos ratos normovolêmicos e depletados de sódio, porém aumentou a VE nos animais depletados de sódio (Δ +281 ± 34, vs. normovolêmicos: +150 ± 50 ml/min/kg, p <0,05). A infusão iv de cianeto de potássio (KCN, 40 μg/0,1ml por rato) não alterou as respostas cardiorrespiratórias. Sendo assim, os resultados sugerem que a depleção de sódio com furosemida seguido de dieta deficiente em sódio aumentou componente bradicárdico do barorreflexo e as mudanças neurondócrinas produzidas pela depleção de sódio (como aumento da ANG II) podem facilitar as respostas respiratórias à ativação dos barorreceptores

Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-10-03T20:18:46Z No. of bitstreams: 1 TeseMOG.pdf: 3815128 bytes, checksum: a305cc3a8a6cf8b7150affed91a59516 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T14:33:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMOG.pdf: 3815128 bytes, checksum: a305cc3a8a6cf8b7150affed91a59516 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-10T14:33:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseMOG.pdf: 3815128 bytes, checksum: a305cc3a8a6cf8b7150affed91a59516 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-10T14:34:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseMOG.pdf: 3815128 bytes, checksum: a305cc3a8a6cf8b7150affed91a59516 (MD5) Previous issue date: 2016-03-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The first study aimed to verify the relationship between baroreflex sensitivity (BRS) and carotid intima media thickness (IMT) considering a large set of SBR values. 56 men aged between 40-65 years were divided into 3 groups: healthy (H, n = 19), patients with coronary artery disease (CAD, n = 18) and CAD patients with diabetes mellitus (DM) type 2 (CAD-DM, n = 19). The BRS was evaluated in supine (SUP) and standing (STAND) positions through time domain, spectral and cross-spectral and closed-loop model based approaches. The IMT was evaluated over the right and left common carotid arteries. We conclude that the relationship between IMT and BRS is maintained even when considering a wide range of BRS values, supporting the idea that a noninvasive BRS estimate could be used to track modifications in cardiac baroreflex control. The second study aimed to investigate the cardiovascular (CV) responses during submaximal isometric contractions (handgrip) performed in different postures. 30 men aged 40-65 years were divided into 2 groups: healthy (H, n = 15) and patients with coronary artery disease (CAD, n = 15). Systolic (SBP) and diastolic (DBP) blood pressure, heart rate (HR) and peripheral vascular resistance (PVR) were measured at rest (BASELINE), exercise peak (PEAK) and in the 1st (REC1) and 9th (REC9) minute of recovery. The subjects performed four submaximal handgrip contractions at 15, 30, 45 and 60% of maximum voluntary contraction performed in supine (SUP), seated (SEAT) and STAND positions. In conclusion, lower CV stress was observed in SUP for the H group while the CAD group had a worse exercise position responsiveness when compared to the H group regarding SBP, DBP and PVR. So, the general conclusion is that there is an inverse relationship between BRS and IMT and its relationship is dependent of the method used to calculate BRS and, regarding the CV responses to isometric exercise, the supine posture promotes low CV stress in healthy subjects while the CAD group has higher SBP peak and worse exercise position responsiveness regarding SBP, DBP and PVR. / Essa tese constou de dois estudos. O Estudo I teve como objetivo verificar se existe relação entre a sensibilidade barorreflexa (SBR) e o espessamento da camada médiaíntima (EMI) da artéria carótida quando se considera um conjunto de dados, com grande variedade de valores, incluindo aqueles com SBR muito baixa advindos de sujeitos com controle baroreflexo reduzido. Cinquenta e seis homens com idade entre 40 e 65 anos foram alocados em 3 grupos: saudáveis (SAU, n=19), pacientes com doença arterial coronariana (DAC, n=18) e pacientes com DAC e diabetes mellitus (DM) do tipo 2 (DAC-DM, n=19). A SBR foi avaliada nas posições supina (SUP) e ortostática (ORTO) e estimada a partir de uma série de métodos incluindo domínio do tempo, técnicas espectrais e espectrais cruzadas e abordagem baseada em circuito fechado. O EMI foi avaliado nas artérias carótidas comum direita e esquerda. Concluímos que a relação entre o EMI e a SBR se mantém mesmo quando se considera ampla gama de valores de SBR, suportando a idéia que a estimativa não invasiva da SBR poderia ser utilizada para controlar alterações do controle baroreflexo cardíaco. Na sequência, o Estudo II objetivou investigar as respostas cardiovasculares (CV) durante diferentes percentuais de contrações isométricas submáximas (handgrip) realizadas em diferentes posições. Trinta homens com idade entre 40 e 65 anos foram alocados em 2 grupos: saudáveis (SAU, n=15) e pacientes com doença arterial coronariana (DAC, n=15). A pressão arterial sistólica (PAS) e diastólica (PAD), frequência cardíaca (FC) e resistência vascular periférica (RVP) foram mensuradas durante repouso (REP), pico do exercício (PICO) e no 1º (REC1) e 9º (REC9) minuto da recuperação. Os sujeitos realizaram quatro contrações submáximas: 15, 30, 45 and 60% da contração voluntária máxima nas posições supina (SUP), sentada (SENT) e ortostática (ORTO). Concluímos que a postura SUP gerou menor estresse CV nos saudáveis enquanto que o grupo DAC apresentou uma menor responsividade às diferentes posturas em relação à PAS, PAD e RVP. Desta forma, a conclusão geral desta tese é que existe uma relação inversamente proporcional entre a SBR e o EMI da artéria carótida que é dependente do método utilizado para o cálculo da SBR e, em relação às respostas CV ao exercício isométrico, a postura supino promove menor estresse CV nos saudáveis enquanto que o grupo DAC apresenta maiores valores de pico de PAS e tem menor responsividade às diferentes posturas em relação à PAS, PAD e RVP.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:00:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 7780446 bytes, checksum: c3d9b30a61c17cf2f7b0a011741a719d (MD5) Previous issue date: 2014-10-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Oxidative stress has been indicated as a central mechanism in Ang II-dependent hypertension. Furthermore, previous studies reported that oxidative stress is associated with the impairment of angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) compensatory activity by the disintegrin and metalloprotease 17 (ADAM17) during hypertension. In this context, -lipoic acid (LA), a potent antioxidant, has been studied by its effects on cardiovascular system, however its effects on Ang II/ROS/ADAM17/ACE2 pathway have not been studied yet. Here we used two Ang II-dependent hypertensive models, the two-kidney-one-clip (2K1C) and deoxycorticosterone-sal (DOCA-salt) hypertension. Firstly, we analyzed the effects induced by chronic treatment with LA on blood pressure, heart rate and baroreflex sensitivity (sympathetic and parasympathetic components) in renovascular hypertensive rats. Male Wistar rats underwent 2K1C or sham surgery and were maintained untouched for four weeks to develop hypertension. Four weeks post-surgery, rats were orally treated with LA (60 mg/kg) or saline for 14 days. On the 15th day, mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR) were recorded. In addition, baroreflex sensitivity test using phenylephrine (8 μg/kg, i.v.) and sodium nitroprusside (25 μg/kg, i.v.) was performed. Chronic treatment with LA decreased blood pressure in hypertensive animals compared to 2K1C + saline group (133.5 ± 9.3 vs 176.5 ± 9.6 mmHg, p<0.05, respectively); however, no significant changes in baseline HR were observed. Regarding baroreflex, LA treatment increased the sensitivity of both the sympathetic and parasympathetic components (−2.80 ± 0.6 vs −2.61 ± 0.4 and −4.14 ± 0.6 vs. −3.85 ± 0.5 bpm.mm Hg−1, p < 0.05, n = 8, respectively). To investigate the relationship between ADAM17 and oxidative stress, Neuro2A cells were treated with Ang-II (100 nM) 24 h after vehicle or LA (500 μM). ADAM17 expression was increased by Ang-II (100.2 ± 0.8 vs 120.5 ± 9.1%, p<0.05) and decreased after LA (120.5 ± 9.1 vs 69.0 ± 0.3%, p<0.05). In other set of experiments, LA reduced ADAM17 (92.9 ± 5.3 vs control: 77.3 ± 3.3%, p<0.05) following its overexpression. Moreover, ADAM17 activity was reduced by LA in ADAM17-overexpressing cells (109.5 ± 19.8 vs 158.0 ± 20.0 FU/min/μg protein, p<0.05), in which ADAM17 overexpression increased oxidative stress (114.1 ± 2.5 vs 101.0 ± 1.0%, p<0.05). Conversely, LA-treated cells attenuated ADAM17 overexpression-induced oxidative stress (76.0 ± 9.1 vs 114.1 ± 2.5%, p<0.05). In DOCA-salt-hypertensive mice, a model in which ADAM17 expression and activity are increased, hypertension was blunted by pretreatment with LA (119.0 ± 2.4 vs 131.4 ± 2.2 mmHg, p<0.05). In addition, LA improved dysautonomia and baroreflex sensitivity. Furthermore, LA blunted the increase in the expression of NADPH oxidase subunits as well as the increase in ADAM17 and decrease in ACE2 activities in the hypothalamus of DOCA-salt hypertensive mice. Our data suggest that chronic treatment with LA promotes antihypertensive effect and improves baroreflex sensitivity and autonomic function in rats with renovascular hypertension as well as in DOCA-salt mice. Therefore, these data suggest that LA might preserve ACE2 compensatory activity by breaking the feed-forward cycle between ADAM17 and oxidative stress, resulting in reduction in hypertension. / O estresse oxidativo tem sido apontado como um mecanismo fundamental na hipertensão arterial dependente de Ang II. Além disso, o estresse oxidativo está associado com a regulação negativa da enzima conversora de angiotensina tipo 2 (ECA2) por meio da ação da desintegrina e metaloprotease 17 (ADAM17) na hipertensão. Neste contexto, o ácido lipóico (AL), um potente antioxidante, vem sendo estudado por suas ações sobre o sistema cardiovascular e foi selecionado para o estudo na modulação da via Ang II/ROS/ADAM17/ECA2. Neste trabalho foram utilizados dois modelos de hipertensão dependentes de Angiotensina II (Ang II): dois-rins-um-clipe (2R1C) e o modelo desoxicorticosterona-sal (DOCA-sal). Primeiramente, ratos Wistar foram submetidos à cirurgia 2R1C ou Sham, para avaliação do tratamento crônico do AL sobre os parâmetros cardiovasculares. Quatro semanas após a indução da hipertensão renovascular, os ratos foram tratados com AL (60 mg/kg) ou solução salina durante 14 dias, por via oral. No 15º dia, a pressão arterial média (PAM) e freqüência cardíaca (FC) foram registradas. Além disso, o teste da sensibilidade do barorreflexo, utilizando fenilefrina (8 μg/kg, i.v) e nitroprussiato de sódio (25 μg/kg, i.v) foi realizado. O tratamento crônico com AL reduziu a pressão arterial em animais hipertensos, quando comparado ao grupo 2R1C + salina (133,5 ± 9,3 vs 176,5 ± 9,6 mmHg, p<0,05, respectivamente); no entanto, não foram observadas alterações significativas na FC. O tratamento com AL aumentou a sensibilidade de ambos os componentes simpático e parassimpático do barorreflexo (-2,80 ± 0,6 vs -2,61 ± 0,4 e - 4,14 ± 0,6 vs -3,85 ± 0,5 bpm.mm Hg-1, p<0,05, respectivamente). Para investigar a relação entre ADAM17 e o estresse oxidativo, células Neuro2A foram tratadas com Ang II (100 nM) 24h após veículo ou AL (500 μM). Ang II aumentou a expressão da ADAM17 (100,2 ± 0,8 vs 120,5 ± 9,1%, p<0,05) e foi reduzida pelo tratamento com o AL (120,5 ± 9,1 vs 69,0 ± 0,3%, p<0,05). Em outro experimento, AL reduziu a expressão da ADAM17 (92,9 ± 5,3 vs controle: 77,3 ± 3,3%, p<0,05) em células que superexpressaram o ADAM17, bem como sua atividade foi atenuada após o tratamento com AL (109,5 ± 19,8 vs 158,0 ± 20,0 FU/min/mg de proteína, p<0,05). A produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) mostrou-se aumentada em células com superexpressão da ADAM17 (114,1 ± 2,5 vs 101,0 ± 1,0%, p <0,05), porém em células tratadas com o AL, a formação de ROS foi atenuada (76,0 ± 9,1 vs 114,1 ± 2,5%, p<0,05). Em camundongos DOCA-sal, modelo em que a expressão e a atividade de ADAM17 encontram-se elevadas, a hipertensão foi diminuída pelo tratamento com AL (119,0 ± 2,4 vs 131,4 ± 2,2 mmHg, p<0,05). Além disso, o AL melhorou a disfunção autonômica e a sensibilidade do barorreflexo. O AL aboliu o aumento da expressão da NADPH-oxidase, bem como o aumento da atividade da ADAM17 e promoveu uma redução na atividade da ECA2 no hipotálamo dos animais DOCA-sal. Esses dados sugerem que o tratamento crônico com AL promove um efeito anti-hipertensivo, com melhora da sensibilidade do barorreflexo e função autonômica em ratos com hipertensão renovascular, bem como no modelo DOCA-sal. Portanto, podemos sugerir que o AL preserva a atividade compensatória da ECA2 por romper o ciclo de retroalimentação positiva entre a ADAM17 e o estress oxidativo, resultando na redução da hipertensão arterial.

Fundação de Apoio a Pesquisa e à Inovação Tecnológica do Estado de Sergipe - FAPITEC/SE / The prevalence of cardiovascular diseases including hypertension increases dramatically in women after menopause, however the mechanisms involved remain incompletely understood. Oxytocinergic (OTergic) neurons are largely present within the paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVN). Several studies have shown that OTergic drive from PVN to brainstem increases baroreflex sensitivity and improves autonomic control of the circulation. Since preautonomic PVN neurons express different types of estrogen receptors, we hypothesize that ovarian hormone deprivation causes baroreflex impairment, autonomic imbalance and hypertension by negatively impacting OTergic drive and oxytocin levels in pre-autonomic neurons. Here, we assessed oxytocin gene and protein expression (qPCR and immunohistochemistry) within PVN subnuclei in sham-operated and ovariectomized Wistar rats. Conscious hemodynamic recordings were used to assess resting blood pressure and heart rate and the autonomic modulation of heart and vessels was estimated by power spectral analysis. We observed that the ovarian hormone deprivation in ovariectomized rats decreased baroreflex sensitivity, increased sympathetic and reduced vagal outflows to the heart and augmented the resting blood pressure. Of note, ovariectomized rats had reduced PVN oxytocin mRNA and protein expression in all pre-autonomic PVN subnuclei. Furthermore, reduced PVN oxytocin protein levels were positively correlated with decreased baroreflex sensitivity and negatively correlated with increased LF/HF ratio. These findings suggest that reduced oxytocin expression in preautonomic neurons of the PVN contributes to the baroreflex dysfunction and autonomic deregulation observed with ovarian hormone deprivation. / A prevalência de doenças cardiovasculares, incluindo hipertensão arterial, aumenta em mulheres após o período de menopausa. Entretanto os mecanismos envolvidos na gênese desses processos patológicos não estão completamente elucidados. Neurônios ocitocinérgicos (OTérgicos) estão presentes em grande quantidade no núcleo paraventricular do hipotálamo (PVN). Estudos prévios mostraram que o aumento de ação OTérgica para o tronco encefálico pode melhorar a sensibilidade do barorreflexo, bem como, o controle autonômico da circulação. Considerando que neurônios pré-autonômicos do PVN expressam diferentes tipos de receptores para estrogênio, hipotetizamos que a privação de hormônios ovarianos causaria diminuição da eficiência do barorreflexo, disautonomia e hipertensão por impactar negativamente as projeções OTérgicas e a expressão de ocitocina nesse local. Para testar tal hipótese, mensuramos gene e expressão proteica de ocitocina (qPCR e imunohistoquímica) em subnúcleos do PVN de ratas Wistar ovariectomizadas ou sham. Registros hemodinâmicos em animais acordados foram utilizados para mensuração da pressão arterial, frequência cardíaca, sensibilidade espontânea do barorreflexo. A modulação autonômica cardíaca e a vascular foram estimadas por meio da potência de análise espectral. Observamos que a privação de hormônios ovarianos promoveu redução da sensibilidade do barorreflexo, aumento da modulação simpática concomitante a diminuição da modulação vagal cardíaca e elevação da pressão arterial média em repouso. Ademais, ratas ovariectomizadas tiveram menor expressão de RNAm e expressão de ocitocina em todos os núcleos pré-autonômicos do PVN. Além disso, reduzido nível proteico de ocitocina correlaciona-se positivamente com a diminuída sensibilidade do barorreflexo e negativamente com a razão LF/HF. Esses achados sugerem que a redução da expressão de ocitocina em neurônios pré-autonômicos do PVN contribui para a disfunção do barorreflexo e desregulação autonômica observada após privação de hormônios ovarianos.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this study was to evaluate the effects of resistance training on blood pressure, ventricular repolarization, baroreflex sensitivity and cardiac autonomic balance in diabetic rats. Cardiovascular evaluation was performed in conscious trained and sedentary animals, 8 weeks after the onset of diabetes with alloxan or control animals. The resistance training consisted of 3 sets of 10 repetitions performed at 40% of one repetition maximum test, 3 days/wk over 8 wks in squattraining apparatus. Blood pressure was monitored for 30 min 48 h after the last training session or time control. Baroreflex sensitivity was analyzed by sequence method and cardiac autonomic balance was assessed by heart rate variability in the frequency domain. After 8 wks, the diabetes significantly increased glycemia (from 83 ± 8 to 381 ± 41 mg/dl, p<0.05), mean blood pressure (from 104.7 ± 5.4 to 125.1 ± 5.4 mmHg, p<0.05), QTc interval (from 4.4 ± 0.1 to 5.1 ± 0.1 ms, p<0.05), reduced baroreflex sensitivity (from 2.01 ± 0.3 to 0.38 ± 0.1 ms/mmHg, p<0.05) and impaired the cardiac autonomic balance. Resistance training was able to produce significant reduction on the glycemia (270 ± 17 mg/dl, p<0.05), prevented the increase of mean blood pressure (108 ± 3 mmHg, p<0.001) and QTc interval (4.6 ± 0.1 ms, p<0.01), the reduction of baroreflex sensitivity (2.63 ± 0.5 ms/mmHg, p<0.01) and disturbance on the cardiac autonomic balance. These results suggest that resistance training promotes a better glycemic control, prevents hypertension and improves baroreflex sensitivity and cardiac autonomic balance in alloxan diabetic rats. / O objetivo desse estudo foi avaliar os efeitos do treinamento físico resistido sobre a pressão arterial, repolarização ventricular, sensibilidade barorreflexa e balanço autonômico cardíaco em ratos diabéticos. A avaliação cardiovascular foi realizada em animais conscientes treinados e sedentários, após 8 semanas do início do diabetes com aloxana ou nos animais controle. O treinamento físico resistido consistiu de 3 séries de 10 repetições realizada a 40% do teste de uma repetição máxima, 3 dias/semana durante 8 semanas em um aparato que simula o exercício de agachamento em humanos. Pressão arterial foi monitorada por 30 minutos 48 horas após a última sessão de treinamento físico ou tempo controle. A sensibilidade barorreflexa foi analisada pelo método da sequência e o balanço autonômico cardíaco foi avaliado pela variabilidade da freqüência cardíaca no domínio da freqüência. Após 8 semanas, o diabetes aumentou significativamente a glicemia (de 83 ± 8 para 381 ± 41 mg/dl), pressão arterial média (de 104.7 ± 5,4 para 125 ± 5,4 mmHg), intervalo QTc (de 4,4 ± 0,1 para 5,1 ± 0,1 ms), reduziu sensibilidade barorreflexa (de 2,01 ± 0,3 para 0,38 ± 0,1 ms/mmHg) e produziu um distúrbio sobre o balanço autonômico cardíaco. O treinamento físico resistido foi capaz de produzir significante redução sobre a glicemia (270 ± 17 mg/dl), preveniu o aumento da pressão arterial (100,8 ± 4,2 mmHg) e intervalo QTc (4,6 ± 0,1 ms), a redução da sensibilidade barorreflexa (2,63 ± 0,5 ms/mmHg) e distúrbio sobre a balanço autonômico cardíaco. Esses resultados sugerem que o treinamento físico resistido promove um melhor controle glicêmico, previne hipertensão e melhora a sensibilidade barorreflexa e balanço autonômico cardíaco em ratos diabéticos induzidos pela aloxana.

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However, little is known about the association between exercise and antihypertensive drugs. This study sought to determine the effects of aerobic training on a treadmill associated with DIZE administration on cardiovascular parameters in spontaneously hypertensive rats (SHR). Therefore, SHR rats at 12 weeks of age were used. One group was underwent to eight weeks of training on a treadmill (T). Another group remained without physical activity (S). On the last 15 days of training, the animals were redistributed into four groups: S and T animals receiving DIZE (1 mg / kg, i.g.; D1) or distilled water (vehicle; V) by gavage. Tail plethysmography was performed throughout the treatment. At the end of the treatment, the animals were anesthetized 2-3% halotana (Cristália Ltda, Brazil) and surgery cannulation (femoral artery and vein) and implant ECG electrode were performed. After 24 hours, the animals were subjected to the PAP, MAP, ECG and HR records before and after pharmacological stimulation to obtain the baroreflex index (BI; Phenylephrine 2 mg / kg) and double autonomic blockade (Atropine 4 mg / kg; metoprolol 2 mg / kg). We observed that aerobic training is not effective in causing hypotension in the trained animals (T, from 196.3 ± 3.0 to 198.7 mm Hg ± 2.3 mm Hg; Figure 5A) compared to sedentary group (S: from 195.9 ± 3.2 to 197.5 ± 4.6 mm Hg; Figure 5A). However, we can observe bradycardia in the trained group compared to the sedentary group, since the first two weeks (T: n = 15, 370.2 ± 4.7 vs. S: n = 15, 388.1 ± 5.1 bpm; p <0.05) until the end of the training (T: 367.0 ± 3.8 vs. S: 395.8 ± 6.1 mmHg, p <0.05). In all, after treatment with DIZE it was observed a decrease in the SBP of the trained group that received DIZE in relation to the trained group receiving vehicle (T + D1 n = 6 186.4 ± 5.5 vs. T + V n = 9 199.4 ± 4.2 mmHg, p <0.05). However, there was no significant difference between both groups sedentary (S + V: n = 8, 198.2 ± 4.9 vs. S + D1: n = 7, 185.0 ± 6.0 mmHg) and, between sedentary and trained groups that received treatment with DIZE (S + D1: 185.0 ± 6.0 vs. T D1 +: 186.4 ± 5.5 mmHg). Moreover, we observed reduction in SBP of the trained group that received DIZE against the trained group receiving vehicle (T + D1: n = 6, 186.4 ± 5.5 vs. T + V: n = 9, 199.4 ± 4.2 mmHg, p <0.05). However, there was no significant difference in this parameter between both sedentary groups (S + V: n = 8, 198.2 ± 4.9 vs. S + D1: n = 7, 185.0 ± 6.0 mmHg). It was evidenced improvement of IB in T + D1 animals (-1.15 ± 0.16 02 bpm / mmHg, p <0.05) when compared to other groups (S + V: -0.70 ± 0.03; S + D1: -0.77 ± 0.02; T + V: -0.98 ± 0.02 bpm / mm Hg). We also observed an reduction in IHR rats T + D1 (bpm 334.8 ± 4.8; p <0.05) compared with T + V (353.5 ± 7.4 beats per minute) or S + D1 (353.7 ± 7.4 beats per minute) groups. Together the results demonstrate that physical exercise on a treadmill was effective in promoting rest bradycardia. Furthermore the association of physical training and DIZE potentiate bradycardia, reduced SBP and intrinsic HR and even improved baroreflex sensitivity in SHR. Finally, it is concluded that the association of physical activity with the activator of angiotensin-converting enzyme 2 improves the cardiovascular system in SHR. / O treinamento físico tem sido apontado como um tratamento não farmacológico coadjuvante no controle de doenças cardiovasculares, dentre as quais destacamos a Hipertensão Arterial. Por outro lado, o aceturato de diminazeno (DIZE) é um fármaco capaz de potencializar o efeito catalítico da enzima conversora de angiotensina 2 (ECA2) do sistema renina-angiotensina e como produto final aumentar as concentrações de Angiotensina (1-7) (ANG (1-7)). Por sua vez, a ANG (1-7) é capaz de interagir com receptor MAS promovendo efeitos vasodilatador, antiproliferativo e anti-hipertrófico. Entretanto, pouco se sabe sobre a associação entre exercício físico e fármacos anti-hipertensivos. O presente estudo procurou determinar os efeitos do treinamento aeróbico em esteira rolante associada à administração de DIZE sobre parâmetros cardiovasculares em ratos espontaneamente hipertensos (SHR). Para tanto, foram utilizados machos SHR com 12 semanas de idade. Um grupo foi submetido a oito semanas de treinamento em esteira (T). Outro grupo permaneceu sem atividade física (S). Nos últimos 15 dias de treinamento, os animais foram redistribuídos em quatro grupos, onde animais S e T receberam Dize (1 mg / kg; i.g.; D1) ou água destilada (veículo; V) por gavagem. Foi realizada pletismografia de cauda durante todo tratamento. Ao final do tratamento, os animais foram anestesiados com halotana 2-3% (Cristália Ltda, Brasil) e submetidos à cirurgia de canulação (artéria e veia femorais) e implante de eletrodo de eletrocardiograma (ECG). Após 24 horas, os animais foram submetidos ao registro de pressão arterial pulsátil (PAP), pressão arterial média (PAM), ECG e frequência cardíaca (FC) antes e após estimulação farmacológica para obtenção do índice baroreflexo (IB; Fenilefrina 2 μg / Kg) e duplo bloqueio autonômico (Atropina 4 mg / Kg; Metropolol 2 mg / Kg). Por fim, os animais foram eutanasiados e decapitados para a extração do coração. Observamos que o treinamento aeróbio não foi eficaz em promover hipotensão nos animais treinados (T; de 196,3 ± 3,0 mm Hg para 198,7 ± 2,3 mm Hg; Figura 5A) em comparação com o grupo sedentário (S: de 195,9 ± 3,2 para 197,5 ± 4,6 mm Hg; Figura 5A). Entretanto, podemos observar bradicardia no grupo treinado em relação ao grupo sedentário, desde as duas primeiras semanas (T: n=15, 370,2 ± 4,7 vs. S: n=15, 388,1 ± 5,1 bpm; p<0,05) até o termino do treinamento (T: 367,0 ± 3,8 vs. S: 395,8 ± 6,1 mmHg; p<0,05). Além disso, observamos redução dos valores de PAS do grupo treinado que recebeu DIZE em relação ao grupo treinado que recebeu veículo (T+D1: n=6, 186,4 ± 5,5 vs. T+V: n=9, 199,4 ± 4,2 mmHg; p<0,05). Entretanto, não houve diferença significativa desse parâmetro entre ambos os grupos sedentários (S+V: n=8, 198,2 ± 4,9 vs. S+D1: n=7, 185,0 ± 6,0 mmHg). Evidenciamos também redução do IB de ratos T+D1 (-1,15 ± 0,16 02 bpm /mmHg; p<0,05) quando comparados aos demais grupos (S+V: -0,70 ± 0,03; S+D1: -0,77 ± 0,02; T+V: -0,98 ± 0,02 bpm / mmHg). Observamos ainda uma redução da FC intrínseca dos ratos T+D1 (334,8 ± 4,8 bpm; p<0,05) quando comparados com os ratos T+V (353,5 ± 7,4 bpm) ou com os ratos S+D1 (353,7 ± 7,4 bpm). Em conjunto os resultados apresentados demonstram que o exercício físico em esteira foi efetivo em promover bradicardia de repouso. Ademais a associação do treinamento com o DIZE potencializou a bradicardia, reduziu a PAS e a FC intrínseca e ainda melhorou a sensibilidade baroreflexa em SHR. Por fim, conclui-se que a associação do exercício físico com o ativador da enzima conversora de angiotensina 2 melhora o sistema cardiovascular em SHR.

As doenças cardiovasculares estão entre as principais causas de morte, principalmente aquelas decorrentes do infarto do miocárdio (IM). A terapia com células-tronco tem mostrado resultados promissores após o IM em estudos clínicos e experimentais, especialmente as células-tronco mesenquimais (MSC), por apresentarem notável potencial pró-angiogênico, anti-fibrosante e imunomodulador. Entretanto, nenhum estudo foi realizado quanto à variabilidade da frequência cardíaca (VFC), tono autonômico e sensibilidade do barorreflexo, que são considerados fatores de risco apreciáveis, e se encontram atenuados na insuficiência cardíaca (IC) induzida pelo IM. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi examinar o efeito do transplante de MSC de medula óssea sobre a modulação autonômica e a sensibilidade do barorreflexo em ratos com IC, induzida pelo IM. Para isso, foi realizada a ligadura da artéria coronária esquerda em ratos Wistar machos (220-360g), e após dois a três dias foi feita a avaliação da área infartada pelo SPECT. As MSCs foram injetadas, intravenosamente, sete dias pós-IM. A função cardíaca foi analisada pela ventriculografia, antes e um mês após o transplante. Após a reavaliação da ventriculografia, os animais foram submetidos a registros eletrocardiográficos, após receberem eletrodos implantados subcutaneamente no dorso, e cânula na veia jugular esquerda para determinação farmacológica do tono autonômico. Também, foi implantada cânula na artéria femoral para registro da pressão arterial, e análise da sensibilidade do barorreflexo. Logo após os registros, os animais foram sacrificados para coleta do coração e análise histopatológica. Para a infusão, as MSCs foram caracterizadas, segundo critérios da Sociedade Internacional de Terapia Celular. A área de lesão induzida logo após a ligadura da artéria foi semelhante entre os animais. Um mês após o tratamento, o tamanho do infarto foi reduzido no grupo tratado com MSC. Verificou-se redução da fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) após a ligadura coronariana, e previamente ao tratamento nos animais com IC. Um mês após a terapia com MSC, ou injeção de salina, não houve melhora da FEVE em ambos os grupos com IC. Os intervalos QT e QTc foram alongados pelo IM, enquanto as MSCs não tiveram efeito nestes parâmetros. A VFC mostrou redução do desvio padrão de valores sucessivos (SDNN) do intervalo RR (iRR) e a raiz quadrada da média da soma dos quadrados das diferenças de valores sucessivos (RMSSD) do iRR pós-IM, enquanto as MSCs preveniram essa redução. Na análise espectral, os espectros do iRR, após o infarto, mostraram potências menores, em unidades absolutas, das bandas de baixa frequência, LF, e alta frequência, HF, enquanto que as MSCs promoveram um aumento destes parâmetros. Os métodos não-lineares da VFC mostraram redução na entropia, e aumento da análise de flutuação depurada de tendência (DFA) do iRR pós-IM. A terapia com MSC preveniu a alteração da entropia e, também, protegeu o DFA. A frequência cardíaca foi semelhante entre os grupos; entretanto, a frequência intrínseca de marca-passo apresentou-se reduzida no grupo IC, enquanto o tratamento com MSC preservou esta atenuação. Foi observado menor tono vagal no grupo IC não tratado, enquanto o tratamento com MSC aumentou o tono vagal. O tono simpático não apresentou diferença entre os grupos. A sensibilidade do barorreflexo à bradicardia foi reduzida na IC, enquanto que as MSC preveniram essa redução. O colágeno intersticial apresentou-se aumentado na IC, mas não no grupo tratado com MSC. A pressão arterial (PA) sistólica, a PA média e os parâmetros da variabilidade da PA: SDNN e LF encontraram-se reduzidas nos grupos com IC, tratados ou não com MSC. Em conjunto, esses dados demonstram que a terapia com MSC reduziu a extensão do infarto e a fibrose intersticial no miocárdio remanescente do ventrículo esquerdo. Além disso, melhorou a modulação autonômica colinérgica do coração, a VFC e a sensibilidade barorreflexa. / Cardiovascular diseases are among the leading causes of death, especially those resulting from myocardial infarction (MI). Stem cell therapy has shown promising results after MI in both patients and experimental animals, especially those using mesenchymal stem cells (MSC), which present potential pro-angiogenic, anti-fibrotic and immunomodulatory. However, no studies have been conducted on the heart rate variability (HRV), autonomic tone and baroreflex sensitivity, which are considered risk factors and are attenuated in heart failure (HF) induced by MI. Thus, the main of this study was to examine the effect of bone marrow MSC transplantation on autonomic modulation and baroreflex sensitivity in rats with HF, induced by MI. Therefore, it was performed ligation of the left coronary artery of male Wistar rats (220-360g) and after two to three days, assessment was made of the area infarcted by SPECT. MSC were injected intravenously seven days post-MI. Cardiac function was assessed by ventriculography before and one month after transplantation. After reassessing the ventriculography, the animals underwent electrocardiographic recordings after receiving electrodes implanted subcutaneously on the back, and cannula in the left jugular vein for drug determination of autonomic tone. Also, cannula was implanted in the femoral artery for blood pressure recording and analysis of baroreflex sensitivity. Soon after the records, the animals were sacrificed for collection of the heart and histopathological analysis. For infusion, the MSC were characterized according to the criteria of the International Society for Cellular Therapy. The lesion area induced soon after artery ligation was similar among animals. One month after treatment, infarct size was reduced in the group treated with MSC. A reduction was observed in left ventricular ejection fraction (LVEF) after coronary ligation, and prior to treatment in HF animals. One month after the MSC therapy, or saline injection, there was no improvement in LVEF in both groups with HF. The QT and corrected QT intervals were lengthened by IM, while the MSC had no effect on these parameters. HRV showed a reduction in the standard deviation of successive values (SDNN) of the RR interval (RRi), and the root mean square of the successive (RMSSD) RRi after MI, while the MSC prevented this reduction. In spectral analysis, the RRi spectra, after infarction, showed lower power, in absolute units, of the low frequency, LF, and high frequency band, HF, while MSCs promoted an increase in these parameters. Nonlinear methods of HRV showed a reduction in entropy, and increased detrended fluctuation analysis (DFA) of RRi, post-MI. The MSC therapy prevented the change of entropy and also protected DFA. Heart rate was similar in both groups; however, the intrinsic heart rate was reduced in HF group, while treatment with MSC preserved this attenuation. A lower vagal tone was observed in HF untreated group, while treatment with MSC increased vagal tone. The sympathetic tone did not differ between groups. The baroreflex sensitivity to bradycardia was reduced in HF, while the MSC prevented this reduction. The interstitial collagen was increased in HF, but not in the group treated with MSC. Systolic blood pressure (BP), the mean BP and parameters of BP variability: SDNN and LF were reduced in the groups with HF, treated or not with MSC. Together, these data demonstrate that MSC therapy reduced the infarct size and interstitial fibrosis in the remaining myocardium of the left ventricle. In addition, the cells improved cholinergic autonomic modulation of the heart, heart rate variability and baroreflex sensitivity.

A nicotina é o principal componente do tabaco e dos cigarros eletrônicos. A exposição crônica a nicotina, em quantidades semelhantes às atingidas pelo tabagismo humano, é responsável por piora da lesão renal aguda e da doença renal crônica. O gene klotho, predominantemente expresso no rim, foi descoberto após uma mutação insercional, com o surgimento de um fenótipo semelhante ao envelhecimento humano nos camundongos homozigotos para esse transgene. A proteína Klotho transmembrana tem ação de co-receptor do fator de crescimento fibroblástico 23 (FGF-23) e sua forma secretada atua em diversas vias intracelulares e em órgãos a distância. A deficiência de Klotho ocorre no envelhecimento, em situações que levam a lesão renal aguda e na doença renal crônica. A expressão reduzida de Klotho também agrava lesão renal aguda e participa da progressão da doença renal crônica, enquanto o seu aumento, ou a sua reposição, protegem dos processos inflamatórios e do estresse oxidativo. Neste estudo, objetivamos avaliar os efeitos renais, hemodinâmicos e sobre a expressão de Klotho da exposição crônica a nicotina e quais os efeitos dessa exposição nos animais haploinsuficientes para o transgene klotho (Kl+/-). Utilizamos para estas avaliações camundongos Kl+/- e seus controles wild type (Kl+/+), que foram expostos a nicotina (200 mcg/mL) ou veículo (sacarina 2%) diluídos em água por 28 dias. Ao final do estudo foram avaliados diurese, eletrólitos plasmáticos e urinários, ureia, aldosterona, ADH, FGF-23 e PTH intactos plasmáticos, expressão protéica renal de Klotho, alfa7-nAchR, NHE3, ENaC, NKCC2, AQP2, e-NOS, VEGF, MnSOD e renina, expressão genica renal de klotho, interleucinas, TBARS e GSH em tecido renal, taxa de filtração glomerular por FITC-inulina, pressão arterial e frequência cardíaca invasivas, sensibilidade baroreflexa e modulação autonômica cardíaca e periférica por análise espectral. Após a exposição a nicotina, os animais Kl+/+ apresentaram redução da expressão renal da proteína e do RNAm de Klotho e uma tendência a aumento dos níveis plasmáticos de FGF-23, associados a uma queda da diurese e da taxa de filtração glomerular, sem alteração dos níveis de ADH. Esses animais Kl+/+ também apresentaram aumento da sensibilidade barorreflexa em resposta ao nitroprussiato e um predomínio da modulação simpática cardíaca, com redução da expressão renal dos alfa7-nAchR. Os animais Kl+/- tiveram níveis renais ainda menores de Klotho após a exposição a nicotina, com aumento de TBARS, IL-6, uréia e aldosterona em relação aos Kl+/- não expostos. A diurese, a taxa de filtração glomerular e a expressão dos alfa7-nAchR não se reduziram e não houve aumento da sensibilidade barorreflexa após exposição a nicotina, com um predomínio da modulação parassimpática cardíaca, nesses animais Kl+/-. A ingesta hídrica, a pressão arterial e a frequência cardíaca foram semelhantes entre os 4 grupos. A proteinúria foi maior nos animais Kl+/- do que nos animais Kl+/+ após a exposição a nicotina. Podemos concluir que a exposição crônica à nicotina reduz a expressão renal de Klotho, estimula vias de inflamação, fibrose e estresse oxidativo renais e tem efeitos renais e sistêmicos diferentes de acordo com os níveis basais de Klotho / Nicotine is a major compound of tobacco and electronic cigarettes. Chronic exposure to nicotine concentrations that are similar to human smoke worsens acute kidney injury and chronic kidney disease. The klotho (Kl) gene is expressed predominantly by the kidney and was discovered after an unintentional insertional mutation that resulted, in transgenic homozygous mice, in a phenotype similar to human aging. Klotho transmembrane protein acts as a co-receptor to fibroblastic growth factor 23 (FGF-23) and the secreted form interacts in multiple intracellular pathways, with effects in distant organs. Klotho deficiency occurs in aging and in multiple acute kidney injury and chronic kidney disease etiologies, whereas klotho upregulation and replacement protect from inflammation and oxidative stress. Here, we investigated renal and hemodynamic effects of chronic nicotine exposure, its effects over renal expression of Kl, and compared wild type (Kl+/+) and Kl haploinsufficient mice (Kl+/-) in terms of the effects of that exposure. Kl+/- and Kl+/+ mice received nicotine (200 ?g/ml) or vehicle (saccharine 2%) in drinking water for 28 days. We evaluated diuresis, ions in serum and urine, urea, plasma and urinary levels of cotinine, aldosterone, plasma antidiuretic and parathyroid hormone, plasma FGF-23, protein expression of (immunoblotting for) Klotho and ?7 nicotinic acetylcholine receptor, NHE3, NKCC2, ENaC, aquaporin-2, e-NOS, VEGF and renin, klotho mRNA, kidney interleukines, TBARS and GSH, glomerular filtration rate by fluorescein isothiocyanate-inulin clearance, mean arterial pressure, heart rate, baroreflex sensitivity and autonomic cardiac and peripheral modulation by spectral analysis. After nicotine exposure, Kl+/+ mice showed decreased Klotho protein and mRNA and a tendency towards an elevation in plasma FGF-23, which were associated with both diuresis and glomerular filtration rate reductions, without modifications in ADH levels. Besides that, Kl+/+ animals increased baroreflex sensitivity after nitroprusside, a predominant sympathetic cardiac modulation and lower alfa7-nAchR kidney expression. Kl+/- mice reduced even more Klotho renal expression, with higher levels of TBARS, IL-6, urea and aldosterone. Diuresis, glomerular filtration rate, alfa7-nAchR expression and baroreflex sensitivity were the same of their controls. Cardiac parasympathetic modulation predominated in Kl+/- mice. Fluid intake, mean arterial pressure and heart rate were similar across the 4 groups. Renal protein excretion was higher in Kl+/- than in their controls after nicotine exposure. We can conclude that chronic nicotine exposure downregulates Klotho kidney expression induces inflammation and oxidative stress and stimulates fibrosis, with different renal and systemic responses according to basal Klotho levels

A sepse relacionada à disfunção de múltiplos órgãos é caracterizada por uma intensa resposta inflamatória e um aumento do estresse oxidativo. A lesão renal aguda (LRA) é uma complicação grave e ocorre em aproximadamente metade dos pacientes com choque séptico. Apesar dos avanços no entendimento e tratamento da sepse, as taxas de mortalidade da LRA séptica chegam a 75%, valores ainda inaceitáveis. Mais de 60% dos casos de sepse ocorrem em idosos. A sepse, a lesão renal aguda e a idade avançada são em conjunto uma condição altamente fatal. O Klotho é uma proteína supressora do envelhecimento, com propriedades antioxidantes e que já demonstrou ser nefro-protetora no modelo de lesão renal aguda por iquemia e reperfusão. O papel do Klotho na sepse e na LRA da sepse permanece ainda desconhecido. O objetivo desse estudo foi avaliar se a redução da expressão de Klotho poderia piorar a evolução da sepse e das suas disfunções orgânicas, em especial a LRA. Para isso utilizamos camundongos heterozigotos haploinsuficientes para gene Klotho (Kl+/-) e seus irmãos de linhagem wild type (WT) divididos em 4 grupos: 1. Grupo Sham-WT: animais WT submetidos à cirurgia com apenas localização ceco; 2. Grupo LPC-WT: animais WT submetidos à cirurgia com ligação e punção do ceco (LPC); 3. Sham-Kl+/-: animais haploinsuficientes para o gene Klotho submetidos à cirurgia com apenas localização ceco; 4. LPC-Kl+/-: animais haploinsuficientes para o gene Klotho submetidos à cirurgia LPC. Inicialmente foi demonstrado que a sepse é um estado de deficiência de Klotho, já que a expressão renal de Klotho diminuiu após a realização da LPC tanto nos animais WT quanto nos Kl+/-comparados com seus respectivos grupos Sham. Os animais LPC-Kl+/- apresentaram uma significativa menor sobrevida quando comparados aos LPC-WT. O grupo LPC-Kl+/- evoluiu com uma LRA mais severa demonstrada por redução do débito urinário, aumento da ureia plasmática e um pior escore de dano tubular renal. Os animais LPC-Kl+/- apresentavam ainda uma piora da perfusão tecidual, evidenciada por um aumento mais significativo do lactato, e também uma maior lesão hepática. A deficiência de Klotho também esteve associada a um aumento do estresse oxidativo, um aumento das citocinas inflamatórias sistêmicas e no tecido renal, bem como a uma maior ativação do NF-kB. Na avaliação hemodinâmica, curiosamente, os camundongos LPC-Kl+/- também apresentaram uma menor variabilidade da frequência cardíaca com menor atividade simpática, um prejuízo na resposta barorreflexa e uma resposta deficiente da pressão arterial à droga vasopressora. Podemos concluir, com os achados desse estudo, que a baixa expressão de Klotho reduz a sobrevida, agrava a sepse e suas disfunções orgânicas por aumentar o estresse oxidativo e a resposta inflamatória. A utilização da proteína Klotho no tratamento da sepse e da lesão renal aguda pode constituir-se uma nova perspectiva terapêutica a ser tentada na prática clínica / Sepsis-related multiple organ dysfunction is characterized by an intense inflammatory response and increased oxidative stress. Acute renal injury (AKI) is a serious complication that occurs in approximately half of all patients with septic shock. Despite advances in treatment, sepsis mortality can still be unacceptably high (<= 75%). More than 60% of all cases of sepsis occur in the elderly. Sepsis, AKI, and advanced age appear to be closely related, making for a highly lethal combination. Klotho is an antioxidant-suppressing protein that is known to protect the kidneys in experimental ischemia. The role of Klotho in sepsis and sepsis-induced AKI remains unknown. The aim of this study was to determine whether reduced Klotho expression could worsen the evolution of sepsis and the associated organic dysfunction, especially AKI. To that end, we used Klotho gene (Kl+/-) haploinsufficient heterozygous mice and their wild-type (WT) littermates, divided into 4 groups: CLP-WT, WT mice submitted to cecal ligation and puncture (CLP) to induce sepsis; Sham-WT, WT mice submitted to surgery with cecum localization only (sham-operated); CLP-Kl+/-, Klotho haploinsufficient mice submitted to CLP; and Sham-Kl+/-, sham-operated Klotho haploinsufficient mice. Initially, sepsis was shown to be a Klotho deficient state, because post-procedure renal expression of Klotho was lower in the CLP-WT and CLP-Kl+/- groups than in the respective control groups. The CLP-Kl+/- group showed significantly lower survival than did the CLP-WT group. Sepsis-induced AKI was more severe in the CLP-Kl+/- group than in the CLP-WT group, the former showing lower urine output, higher plasma urea, and higher renal tubular damage scores. The CLP-Kl+/- mice also showed decreased tissue perfusion, as evidenced by a more significant increase in lactate, together with greater hepatic injury. Klotho deficiency was also associated with increased oxidative stress, increased systemic/renal tissue inflammatory cytokine production, and greater NF-?B activation. We find it curious that, in the hemodynamic evaluation, the CLP-Kl+/- mice had lower heart rate variability with lower sympathetic activity, a poorer baroreflex response, and a lower blood pressure response to vasopressor agents than did the CLP-WT mice. Our findings suggest that low Klotho expression reduces survival and aggravates sepsis, as well as the associated organic dysfunction, by increasing oxidative stress and the inflammatory response. The use of Klotho protein in the treatment of sepsis and sepsis-induced AKI might constitute a new therapeutic strategy to be evaluated in clinical practice

INTRODUÇÃO: Pacientes com síndrome metabólica (SMet) apresentam aumento na atividade nervosa simpática muscular (ANSM) e diminuição no ganho do controle barorreflexo arterial (CBR). E, a apnéia obstrutiva do sono (AOS), uma comorbidade frequentemente encontrada em pacientes com SMet, exacerba essas disfunções autonômicas. Sabe-se que a incidência dos disparos e o padrão oscilatório da ANSM dependem do ganho (sensibilidade) e do tempo de retardo (latência) do CBR da ANSM (CBRANSM). Contudo, o padrão oscilatório da ANSM e o tempo de retardo do CBRANSM em pacientes com SMet associada ou não à AOS são desconhecidos. Além disso, estudos prévios demonstram que o treinamento físico associado à dieta hipocalórica (TF+D) diminui a incidência dos disparos da ANSM e aumenta o ganho do CBR em pacientes com SMet. No entanto, os efeitos de TF+D no padrão oscilatório da ANSM e no ganho e tempo de retardo do CBRANSM em pacientes com SMet associado ou não a AOS permanecem desconhecidos. MÉTODOS: Foram estudados quarenta e quatro pacientes com SMet (critérios do ATP III), sem uso de medicamentos, que foram divididos em dois grupos de acordo com a presença da AOS (SMet-AOS, n=23 e SMet+AOS, n=21). Um grupo controle saudável (n=12) foi, também, incluído no estudo. Para avaliar o efeito da intervenção, os pacientes foram divididos consecutivamente em quatro grupos: 1- Sedentário sem AOS (SMet-AOS Sed, n=10); 2- Sedentário com AOS (SMet+AOS Sed, n=10); 3- TF+D sem AOS (SMet-AOS TF+D, n=13) e; 4- TF+D com AOS (SMet+AOS TF+D, n=11). Os grupos TF+D foram submetidos ao treinamento físico aeróbio (40 min, 3 vezes por semana) associado à dieta hipocalórica (-500 kcal/dia) durante quatro meses e os grupos sedentários não realizaram a intervenção (TF+D) e somente receberam orientações clínicas. A AOS foi determinada através do índice de apneia e hipopneia (IAH) >15 eventos/hora (polissonografia). A ANSM (microneurografia), pressão arterial (batimento a batimento, método oscilométrico), padrão oscilatório da ANSM (relação dos componentes de baixa frequência-BF, e alta frequência-AF da ANSM, BFANSM/AFANSM, análise espectral autorregressivo monovariada) e o CBRANSM espontâneo (ganho e tempo de retardo, análise espectral autorregressivo bivariada) foram avaliados durante o repouso na posição deitada por 10 minutos. RESULTADOS: No período pré-intervenção, os pacientes com SMet-AOS e SMet+AOS apresentaram redução no BFANSM/AFANSM (P=0,01 e P<0,001, respectivamente) e no ganho do CBRANSM (P=0,01 e P<0,001, respectivamente), em comparação com o grupo Controle. E, os pacientes com SMet+AOS apresentaram menor BFANSM/AFANSM (P=0,02) e ganho do CBRANSM (P<0,001) em comparação com SMet-AOS. Ainda, o tempo de retardo do CBRANSM estava aumentado no grupo SMet+AOS em comparação com os grupos SMet-AOS e Controle (P=0,01 e P<0,001, respectivamente). Após a intervenção TF+D, ambos os grupos SMet-AOS e SMet+AOS apresentaram redução do peso corporal, circunferência abdominal e pressão arterial sistólica e aumento consumo de oxigênio no pico do exercício. Nos pacientes com SMet-AOS, o TF+D aumentou o BFANSM/AFANSM (P<0,05) e o ganho do CBRANSM (P<0,01). Nos pacientes com SMet+AOS, o TF+D aumentou o nível de saturação mínima de O2 (P=0,02) durante a polissonografia, o BFANSM/AFANSM (P=0,001) e o ganho do CBRANSM (P<0,01) e, diminuiu o IAH (P<0,01) durante a polissonografia e o tempo de retardo do CBRANSM (P=0,01). Nenhuma alteração foi observada em ambos os grupos sedentários. CONCLUSÕES: O TF+D aumenta o padrão oscilatório da ANSM e o ganho do CBRANSM em pacientes com SMet, independentemente da presença da AOS. No entanto, este efeito é mais pronunciado em pacientes com SMet+AOS, já que após a intervenção o tempo de retardo do CBRANSM foi também diminuído nestes pacientes / INTRODUCTION: Patients with metabolic syndrome (MetS) have increased muscle sympathetic nerve activity (MSNA) and decreased arterial baroreflex control (BRC). Obstructive sleep apnea (OSA), a comorbidity often found in patients with MetS, exacerbates these autonomic dysfunctions. It is known that burst incidence and the oscillatory pattern of MSNA depend on the gain (sensitivity) and the time delay (latency) of BRC of MSNA (BRCMSNA). However, the oscillatory pattern of MSNA and the time delay of BRCMSNA in patients with MetS either with or without OSA are unknown. Moreover, previous studies have shown that exercise training associated with hypocaloric diet (ET+D) decreases the burst incidence of MSNA and increases the gain of BRC in patients with MetS. However, the effects of ET+D on the oscillatory pattern of MSNA and on the gain and time delay of BRCMSNA in patients with MetS with or without OSA remain unknown. METHODS: Forty-four never-treated MetS patients (ATP III criteria) were allocated in two groups according to the presence of OSA (MetS-OSA, n=23 and MetS+OSA, n=21). A healthy control group (n=12) was also included in the study. To evaluate the effect of the intervention, patients were consecutively divided into four groups: 1- Sedentary without OSA (MetS-OSA Sed, n=10); 2- Sedentary with OSA (MetS+OSA Sed, n=10); 3- ET+D without OSA (MetS-OSA TF+D, n=13) and 4- ET+D with OSA (MetS+OSA ET+D, n=11). ET+D groups were submitted to aerobic exercise (40 min, 3 times per week) associated to hypocaloric diet (-500 kcal / day) for four months and sedentary groups did not perform the intervention (ET+D) and only received clinical orientations. OSA was determined by the apnea-hypopnea index (AHI) >15 events/hour (polysomnography). The MSNA (microneurography), blood pressure (beat-to-beat basis, oscillometry method), oscillatory pattern of MSNA (relationship of the components of low frequency - LF, and high frequency - HF of MSNA, LFMSNA/HFMSNA, monovariate autoregressive spectral analysis) and spontaneous BRCMSNA (gain and time delay, bivariate autoregressive spectral analysis) were evaluated during rest at lying position for 10 min. RESULTS: In the pre-intervention period, patients with MetS-OSA and MetS+OSA showed reduced LFMSNA/HFMSNA (P=0.01 and P<0.001, respectively) and gain of BRCMSNA (P=0.01 and P<0.001, respectively) compared to Control group. And, the patients with MetS+OSA had lower LFMSNA/HFMSNA (P=0.02) and gain of BRCMSNA (P<0.001) compared to MetS- OSA. The time delay of BRCMSNA was higher in MetS+OSA group compared to MetS-OSA and Control groups (P=0.01 and P<0.001, respectively). After ET+D, both groups MetS-OSA and MetS+OSA decreased body weight, waist circumference and systolic blood pressure and increased peak oxygen uptake during exercise. In patients with MetS-OSA, the ET+D increased LFMSNA/HFMSNA (P<0.05) and the gain of BRCMSNA (P<0.01). In patients with MetS+OSA, ET+D increased minimum oxygen saturation level (P=0.02) during polysomnography, the LFMSNA/HFMSNA (P=0.001) and the gain of BRCMSNA (P<0.01) and decresed AHI (P<0.01) during polysomnography and the time delay of BRCMSNA (P=0.01). No alterations were observed in both sedentary groups. CONCLUSION: ET+D increase the oscillatory pattern of MSNA and the gain of BRCMSNA in patients with MetS, regardless of the presence of OSA. However, this effect is more pronounced in patients with MetS+OSA, since after intervention the time delay of BRCMSNA was also diminished in these patients