A hipertensão arterial (HA) é um dos fatores de risco mais importantes para a ocorrência de eventos cardíacos e cerebrovasculares, além de estar associada ao desenvolvimento de doenças renais e metabólicas. Recentemente, novas abordagens têm sido utilizadas no tratamento da HA, especialmente em pacientes hipertensos resistentes ao tratamento farmacológico. Dentre tais abordagens, destaca-se a terapia de ativação barorreflexa (TAB), a qual, por meio de um dispositivo eletrônico cirurgicamente implantável, estimulam-se os barroceptores carotídeos, causando inibição da atividade simpática e resultando em redução da pressão arterial (PA). Embora os resultados de estudos clínicos utilizando a TAB em pacientes hipertensos resistentes ao tratamento farmacológico sejam promissores, é necessário um melhor entendimento dos mecanismos envolvidos nesta abordagem. Pela proximidade anatômica dos barorreceptores e dos quimiorreceptores carotídeos, bem como de suas respectivas aferências, a TAB poderia estar ativando não somente o barorreflexo, mas, também o quimiorreflexo carotídeo. Nesse sentido, um dos objetivos do presente estudo foi o de avaliar o papel dos quimiorreceptores carotídeos nas respostas hemodinâmicas e respiratórias provocadas pela estimulação elétrica do seio carotídeo/nervo do seio carotídeo (ESC) em ratos acordados. Ratos Wistar adultos jovens foram divididos em 4 grupos experimentais: Controle (CONT); Ratos com inativação dos quimiorreceptores carotídeos (QUIMIO-X); Ratos com inativação dos barorreceptores carotídeos (BARO-X) e ratos com inativação simultânea de baro- e quimiorreceptores carotídeos (TOTAL-X). As inativações seletivas foram realizadas cirurgicamente. Os ratos pertencentes aos 4 grupos foram instrumentados com um eletrodo bipolar no seio carotídeo/nervo do seio carotídeo esquerdo, e cateteres na artéria e veia femorais para registro da PA e administração de drogas, respectivamente. Os animais foram submetidos à ESC (Intensidade: 5 V; Largura de pulso: 1 ms; Frequências: 15, 30, 60 e 90 Hz; Duração do estímulo: 20 s). Os resultados mostraram que a ESC causou significativa resposta hipotensora nos ratos do grupoCONT. O efeito hipotensor da ESC foi maior em animais do grupo QUIMIO-X, indicando que os quimiorreceptores carotídeos foram ativados no grupo CONT, atenuando a resposta hipotensora. O grupo BARO-X apresentou respostas hipertensoras, denotando ativação exclusiva dos quimiorreceptores carotídeos. Em relação às respostas da frequência cardíaca (FC) à ESC, o grupo CONT não apresentou alterações da mesma, enquanto que os grupos QUIMIO-X e BARO-X apresentaram significativa bradicardia. O grupo TOTAL-X não apresentou nenhuma alteração hemodinâmica (PA e FC) durante a ESC. Adicionalmente, as respostas respiratórias (frequência respiratória, fR; volume corrente, VT; e ventilação minuto, VE) à ESC (Intensidade: 3 V; Largura de pulso: 1 ms; Frequências: 15, 30, 60 e 90 Hz; Duração do estímulo: 20 s), foram avaliadas em animais dos grupos CONT e QUIMIO-X. A ESC causou aumento da ventilação no grupo CONT, evidenciado por aumentos significativos da fR, VT e VE. O aumento da ventilação observado durante a ESC foi substancialmente atenuado pela inativação dos quimiorreceptores carotídeos (QUIMIO-X). No sentido de se investigar formas para modulação da atividade dos quimiorreceptores carotídeos, no presente estudo foram avaliados, também, os efeitos do antagonismo de receptores P2X3 sobre a respiração, sensibilidade do quimiorreflexo periférico e ocorrência de apneias em ratos recémnascidos. Os resultados mostraram que o antagonismo agudo de receptores P2X3 não afetou a respiração basal, mas reduziu a sensibilidade do quimiorreflexo periférico e a ocorrência de apneia. Em conjunto, os resultados do presente estudo mostram que os quimiorreceptores carotídeos influenciam as respostas hemodinâmicas e respiratórias à ESC em ratos acordados. Adicionalmente, o antagonismo de receptores P2X3 pode modular a atividade dos quimiorreceptores carotídeos, reduzindo a sua sensibilidade sem afetar a respiração basal, além de reduzir a ocorrência de apneia em ratos recém-nascidos. / Hypertension is one of the main risk factors for heart and cerebrovascular diseases, and also, is related to renal and metabolic disorders. Recently, new approaches have been used to treat hypertension, especially in hypertensive patients resistant to pharmacological treatment. Among these approaches, the baroreflex activation therapy (BAT) can be highlighted. BAT consists in the electrical stimulation of the carotid baroreceptors, inhibiting the sympathetic activity and resulting in blood pressure reduction. Although results from clinical trials have been promising, studies of the mechanisms involved in BAT are still needed. Because of the anatomic proximity between carotid baroreceptors and chemoreceptors, BAT could activate not only the baroreflex but also the carotid chemoreflex. Thus, part of this study was designed to evaluate the role of carotid chemoreceptors in the hemodynamic and respiratory responses to electrical stimulation of the carotid sinus/carotid sinus nerve (ESC) in conscious rats. Male adult Wistar rats were divided into 4 experimental groups: Control (CONT), Rats with deactivation of carotid chemoreceptors (CHEMOX); Rats with removal of carotid baroreceptors (BARO-X); and Rats with simultaneous carotid baro- and chemoreceptors deactivation (TOTAL-X). Selective deactivations were surgically performed. In addition, all rats were instrumented with a bipolar electrode in the left carotid sinus/carotid sinus nerve and femoral artery and vein catheterization to blood pressure (BP) recordings and drug administration, respectively. Animals were subjected to ESC (Intensity: 5V; Pulse width: 1 ms; Frequencies: 15, 30, 60 e 90 Hz, stimulus duration: 20 s). Results showed that ESC caused significant hypotensive response in CONT. The hypotensive effect of ESC was greater in CHEMO-X group, indicating that carotid chemoreceptors were activated in CONT, attenuating the hypotensive response. BARO-X group presented hypertensive responses to ESC, indicating full activation of the carotid chemoreceptors. Regarding heart rate (HR), CONT showed no response, whereas CHEMO-X and BARO-X presented a marked bradycardia. TOTAL-X group did not showed any hemodynamic (BP and HR) response to ESC. Moreover, the respiratoryresponses (Respiratory rate, fR; tidal volume, VT; and minute ventilation VE) to ESC (Intensity: 3V; Pulse width: 1 ms; Frequencies: 15, 30, 60 e 90 Hz, stimulus duration: 20 s), were analysed in CONT and CHEMO-X animals. ESC significantly increased ventilation in CONT, increasing fR, VT e VE. These respiratory responses elicited by ESC were blunted by carotid chemoreceptors deactivation (CHEMO-X). In order to investigate methods for carotid chemoreceptors modulation, the present study also examined the P2X3 antagonism effects on the respiration, peripheral chemoreflex sensitivity and apnoea occurrence in newborn rats. The results showed that acute P2X3 antagonism did not affected basal respiration but reduced peripheral chemoreflex sensitivity and apnoea occurrence. Taken together, results from the present study show that the carotid chemoreceptors impact hemodynamic and respiratory responses to ESC in conscious rats. Moreover, P2X3 antagonism may be used to modulate carotid chemoreceptors activity, inhibiting its sensitivity without effects over baseline respiration, and also to reduce apnoea occurrence in newborn rats.

Neste estudo testamos a hipótese que alterações no controle autonômico precedem alterações cardiometabólicas em animais espontaneamente hipertensos tratados com frutose (SHR). Adicionalmente avaliamos os efeitos do treinamento físico aeróbio (TFA) no curso temporal das disfunções observadas neste modelo de síndrome metabólica. Para isso, foram utilizados ratos machos Wistar e SHR divididos em grupos (n=8): Controle (C), Hipertenso (H), Hipertenso+Frutose (HF) e Hipertenso+Frutose+Treinamento Físico (HFT). A sobrecarga de frutose (100g/L) e o TFA (esteira: 1h/d., 5d/sem.) foram iniciados 30 dias após o nascimento dos animais. Os grupos experimentais foram divididos em subgrupos que foram avaliados após 7, 15, 30 e 60 dias de protocolo. A partir dos 7 dias de protocolo a associação da hipertensão ao consumo de frutose (grupo HF) induziu redução da sensibilidade barorreflexa para respostas bradicárdicas (RB) e taquicárdicas (RT) em comparação ao grupo C; observando-se redução adicional da RB no grupo HF em relação ao grupo H (7 dias: -40% e 15 dias: -36%). A reatividade vascular à fenilefrina (8ug/ml: 7 aos 60 dias) estava prejudicada nos grupos H e HF em relação ao C; com prejuízo adicional do grupo HF ao nitroprussiato de sódio na dose de 20ug/ml (15 aos 60 dias de protocolo vs. C). Além disso, aos 15 e 30 dias de protocolo, o grupo HF apresentou um aumento marcante do TNFalfa e IL-6 no tecido adiposo e de IL-1beta no baço em relação aos grupos C e H. Houve redução de nitritos plasmáticos no grupo HF em 15 (55%) e 30 dias (58%) vs. o grupo C, acompanhado de aumento do peróxido de hidrogênio em 30 dias vs. o grupo H (98%). Em relação as defesas antioxidantes, o grupo HF apresentou menor atividade da superóxido dismutase (SOD) vs. os grupos C (15 dias: 36%, 30 dias: 31% e 60 dias: 47%) e H (15 dias: 25%, 30 dias: 21% e 60 dias: 43%), sem alterações significantes na catalase e no potencial antioxidante total. O grupo HF teve maior lipoperoxidação e oxidação de proteínas vs. os grupos C (46% e 117%) e H (49% e 45%) somente aos 60 dias de protocolo. A partir de 15 dias de protocolo foram observadas alterações metabólicas no grupo HF, como o aumento dos triglicerídeos plasmáticos em relação aos grupos C (15 dias: 20%; 30 dias: 19%; 60 dias: 23%) e H (15 dias: 19%; 30 dias: 21%; 60 dias: 24%); aumento da insulina plasmática em comparação ao grupo C (30 dias: 160% e 60 dias: 260%); e redução da sensibilidade à insulina em relação aos grupos C (17%) e H (17%) em 60 dias de protocolo. Além das alterações metabólicas, houve aumento progressivo da pressão arterial (PA) nos grupos hipertensos, com aumento adicional da PA no grupo HF em relação ao grupo H em 30 dias (8%) e 60 dias de protocolo (11%). Por outro lado, o treinamento físico aeróbio atenuou parte destas disfunções. Nesse sentido, observamos aumento da sensibilidade barorreflexa no grupo HFT para as RB em 7 (100%), 15 (86%), 30 (76%) e 60 dias de protocolo (74%) e para as RT em 7 (34%), 15 (31%) e 30 dias de protocolo (49%) vs. grupo HF. Entretanto, o treinamento físico não atenuou o prejuízo na RT em 60 dias de protocolo e na reatividade vascular. Houve redução da razão entre TNF-alfa/IL-10 no tecido adiposo (40%) e da IL-1beta no baço (30%) no grupo HFT em relação ao grupo HF em 15 dias; todavia o TNF-alfa foi maior no baço no grupo HFT em 60 dias de protocolo em relação aos seus valores iniciais. Os nitritos plasmáticos estavam aumentados no grupo HFT quando comparado ao grupo HF em 7 e 15 dias de protocolo. Em relação ao estresse oxidativo, aos 60 dias de protocolo, observou-se aumento da SOD (74%) e redução da lipoperoxidação (46%) e do dano à proteína (60%) no plasma do grupo HFT em relação ao grupo HF. O treinamento físico reduziu a glicemia (15%) e aumentou a sensibilidade à insulina (31%) ao final do protocolo, apesar de não alterar os triglicerídeos sanguíneos ou a PA. Concluindo, os resultados demonstram que disfunções hemodinâmicas, autonômicas, inflamatórias e de estresse oxidativo são tempo dependente em animais SHR e que a associação ao consumo de frutose induz prejuízos adicionais. Além disto, a disfunção do barorreflexo precede as alterações hemodinâmicas, metabólicas, de inflamação e de estresse oxidativo nesse modelo. Por outro lado, o treinamento físico aeróbio foi eficaz em atenuar parte das disfunções neste modelo de síndrome metabólica / This study tested the hypothesis that changes in autonomic control precede cardiometabolic changes in spontaneously hypertensive rats (SHR) treated with fructose. Additionally, the effects of aerobic exercise training (AET) were evaluated in the time course of the dysfunctions observed in this metabolic syndrome model. Wistar and SHR rats were divided into groups (n=8/group): control (C), hypertensive (H), hypertensive + fructose (HF) and hypertensive + fructose + AET (HFT). The fructose overload (100g/l) and the AET (treadmill 1h/d, 5d/wk) was initiated at 30 days of life. The experimental groups were divided into subgroups, which were evaluated after 7, 15, 30 and 60 days of protocol. Since 7 day of protocol the association of hypertension and fructose consumption (HF group) induced a reduction in baroreflex sensitivity for bradycardic (BR) and tachycardia responses (TR) when compared to the C group; there was an additional reduction of BR in the HF group when compared to the H group (7 days: 40% and 15 days: 36%). The vascular reactivity to phenylephrine (8ug/ml: 7 to 60 days) was impaired in H and HF groups when compared to the C group; it was observed an additional impairment in the HF group to sodium nitroprusside at the dose of 20?g/ml (15 to 60 days of protocol vs. C). Additionally, at 15 and 30 day of protocol, the HF group showed an increase in TNFalfa and IL-6 in adipose tissue and in IL-1beta in the spleen when compared to C and H groups. There was a reduction in plasma nitrites in the HF group in 15 (55%) and 30 days of protocol (58%) vs. the C group, accompanied by an increase of the hydrogen peroxide in 30 days vs. H group (98%). Regarding the antioxidant defenses, the HF group showed reduced superoxide dismutase (SOD) activity as compared to C (15 days: 36%, 30 days: 31% and 60 days: 47%) and H groups (15 days: 25% 30 days: 21% and 60 days: 43%), without significant changes in catalase and in total antioxidant potential. The HF group had increased lipid peroxidation and protein oxidation vs. the C (46% and 117%) and H groups (49% and 45%) only at 60 days of protocol. Since 15 day of protocol, the metabolic changes were observed in the HF group, such as an increase in plasma triglycerides in HF group when compared to the C (15 days: 20%; 30 days: 19%; 60 days: 23%) and H groups (15 days 19%; 30 days: 21%, 60 days: 24%). It was observed an increase in plasma insulin in the HF group when compared to the C group (30 days: 160% and 60 days: 260%); and a decrease in insulin sensitivity in HF group when compared to the C (17%) and H groups (17%) at 60 days of protocol. In addition to metabolic changes, there was a progressive increase in blood pressure (BP) in hypertensive groups. There was a further increase in BP in the HF group when compared to the H group in 30 days (8%) and 60 days of protocol (11%). On the other hand, AET attenuated part of these dysfunctions. Accordingly, we observed an increase in baroreflex sensitivity in HFT group for BR at 7 (100%), 15 (86%), 30 (76%) and 60 days of protocol (74%) and for TR in 7 (34%), 15 (31%) and 30 days of protocol (49%) as compared to the HF group. However, the AET did not attenuate the impairment in TR at 60 days of protocol nor the vascular reactivity dysfunction. There was a reduction in the relation of TNF-alfa/IL-10 in fat tissue (40%) and IL-1beta in the spleen (30%) in the HFT group when compared to the HF group in 15 days of protocol. However, the TNF-alfa in spleen was higher in the HFT group at 60 days of protocol when compared to its initial values. The nitrites in plasma were increased in HFT group as compared to the HF group at 7 and 15 days of protocol. Regarding oxidative stress in plasma at 60 days of protocol, there was an increase in SOD activity (74%) and a decrease in lipid peroxidation (46%) and in protein oxidation (60%) in the HFT group when compared to the HF group. The AET reduced blood glucose (15%) and increased insulin sensitivity (31%) at the end of the protocol, although it did not alter blood triglycerides or BP. In conclusion, the results show that hemodynamic, autonomic, inflammatory and oxidative stress disorders are time dependent in SHR and that the association of fructose overload induces additional impairments. Furthermore, the baroreflex dysfunction precedes hemodynamic, metabolic, inflammatory and oxidative stress disorders in this model. On the other hand, the aerobic exercise training was effective in attenuate disorders in this model of metabolic syndrome

A Angiotensina II exerce funções fisiológicas importantes para a homeostase do sistema cardiovascular e pode ainda mediar ações que levam a respostas inflamatórias. Estas ações levam à ativação de células musculares lisas vasculares (CMLVs) como também o endotélio, de modo a produzir espécies reativas de oxigênio, citocinas inflamatórias, quimiocinas e moléculas de adesão indutoras de diapedese de células de origem mielóide. Neste contexto, flutuações nas concentrações de Angiotensina II poderiam ocorrer no organismo, levando a aumentos discretos que não interferem diretamente e imediatamente na pressão arterial, mas que poderiam estimular o recrutamento e a ativação de células de origem mielóide capazes de iniciar respostas inflamatórias locais. Tal situação forneceria informações importantes para desencadeamento de um processo crônico sobre os mecanismos de manutenção da pressão arterial e potencialmente levando a doenças cardiovasculares. O objetivo deste estudo, foi verificar a capacidade da angiotensina II em induzir uma resposta inflamatória na aorta e se existe uma relação com variações de pressão arterial, mesmo que discretas. Para isso, foram utilizados camundongos C57Bl/6 tratados com solução salina (0,9%, grupo controle) ou Angiotensina II (30ng, grupo Ang II). Os animais foram canulados na artéria carótida e veia jugular, e 48 horas depois os níveis de PA e FC foram registrados em condições basais e após a administração de salina ou Ang II, nos tempos de 30 min, 1, 2, 6, 12 e 24 h. A avaliação da sensibilidade barorreflexa foi feita após administração de fenilefrina e nitroprussiato de sódio (100 e 150 ng). A avaliação da reação inflamatória na aorta foi realizada por imunohistoquímica, sendo usados TGF-beta, iNOS como mercadores inflamatórios e CD45 como marcador de macrófagos. A avaliação da alfa-actina foi realizada a fim de mostrar uma possível mudança de fenótipo das CMLVs. Ao final dos tratamentos, verificamos que não ocorreu alteração de pressão arterial ou frequência cardíaca, assim como também, não houve alteração na sensibilidade barorreflexa. Observou-se uma resposta bifásica tanto para a expressão de TGF-beta como para a presença de células positivas para CD45, ocorrendo um aumento agudo (entre 30 e 60 minutos) e outro aumento mais crônico, entre 24 e 48 horas. Já a imunomarcação positiva para iNOS apresentou aumento em períodos mais longos, de 24 a 72 horas. A imunomarcação para alfa-actina não mostrou alterações, sugerindo que a dose aplicada de angiotensina II não altera o fenótipo das CMLVs de aorta. Os resultados obtidos sugerem que a angiotensina II, mesmo em doses que não alteram a pressão arterial, é capaz de induzir a expressão de marcadores inflamatórios e a migração de células inflamatórias na aorta de camundongos normotensos. Desta forma, pode-se considerar que a angiotensina II é capaz de aumentar a propensão ao desenvolvimento de lesão cardiovascular, mesmo em indivíduos normotensos / Angiotensin II exerts important physiological functions on cardiovascular system homeostasis and may mediate actions leading to inflammatory responses. These actions lead to the activation of vascular smooth muscle cells (CMLVs) as well as the endothelium, in order to produce reactive oxygen species, inflammatory cytokines, chemokines and adhesion molecules inducing diapedesis of cells of myeloid origin. In this context, variations in Angiotensin II concentrations could occur in the body, leading to discrete increases that do not directly and immediately interfere with blood pressure but could stimulate the recruitment and activation of myeloid cells capable of initiating local inflammatory responses. Such a situation would provide important information for triggering a chronic process on the mechanisms of maintaining blood pressure and potentially leading to cardiovascular disease. This study aimed to verify the ability of angiotensin II to induce an inflammatory response in the aorta and if there is a relation with variations of arterial pressure, even if discrete. For this, C57Bl/ 6 mice treated with saline solution (0.9%, control group) or Angiotensin II (30ng, Ang II group) were used. The animals were cannulated in the carotid artery and jugular vein, and 48 hours later PA and HR levels were recorded at baseline and after administration of saline or Ang II at 30 min, 1, 2, 6, 12 and 24 h. The evaluation of the baroreflex sensitivity was performed after administration of phenylephrine and sodium nitroprusside (100 and 150 ng). The evaluation of the inflammatory reaction in the aorta was performed by immunohistochemistry, using TGF-beta, iNOS as inflammatory markers and CD45 as a marker of macrophages. The evaluation of alpha-actin was performed in order to demonstrate a possible change in CMLV phenotype. At the end of the treatments, we verified that there was no change in blood pressure or heart rate, as well as there was no change in the baroreflex sensibility. A biphasic response was observed both for TGF-beta expression and for the presence of CD45 positive cells, with an acute increase (between 30 and 60 minutes) and another more chronic increase, between 24 and 48 hours. Positive staining for iNOS increased in longer periods, from 24 to 72 hours. Immunoblotting to alpha-actin showed no alterations, suggesting that the applied dose of angiotensin II does not alter the aortic CMLV phenotype. The results suggest that angiotensin II, even at doses that do not alter blood pressure, is capable of inducing the expression of inflammatory markers and the migration of inflammatory cells into the aorta of normotensive mice. Thus, angiotensin II may be considered to be capable of increasing the propensity to develop a cardiovascular injury, even in normotensive individuals

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-07-03T15:30:25Z No. of bitstreams: 1 isabellemagalhaesguedesfreitas.pdf: 1516659 bytes, checksum: 15565ebca50a6dd2579dbefd102adb6f (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-08-08T12:59:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 isabellemagalhaesguedesfreitas.pdf: 1516659 bytes, checksum: 15565ebca50a6dd2579dbefd102adb6f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-08T12:59:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 isabellemagalhaesguedesfreitas.pdf: 1516659 bytes, checksum: 15565ebca50a6dd2579dbefd102adb6f (MD5) Previous issue date: 2017-05-05 / Introdução: A hipertensão arterial resistente é caracterizada por comprometimento em praticamente todos os mecanismos reguladores da pressão arterial, resultando em níveis pressóricos clinicamente elevados. Essas alterações hemodinâmicas estão associadas com o aumento da modulação simpática e a disfunção barorreflexa da atividade nervosa simpática muscular. Porém, a potência (ganho) e o tempo de ação (latência) do barorreflexo arterial espontâneo da frequência cardíaca permanecem desconhecidos nos pacientes com hipertensão arterial resistente. Objetivo: O objetivo principal deste estudo foi determinar o ganho e a latência do controle barorreflexo arterial da frequência cardíaca em pacientes com hipertensão arterial resistente em comparação aos pacientes com hipertensão arterial essencial e indivíduos normotensos. Método: Foram avaliados 18 pacientes com hipertensão arterial resistente (56 ± 10 anos de idade, em média com vigência de 4 antihipertensivos), 17 pacientes com hipertensão arterial essencial (56 ± 11 anos de idade, em média com vigência de 2 antihipertensivos) e 17 controles normotensos não tratados (50 ± 15 anos de idade) por meio da análise espectral das flutuações espontâneas da pressão arterial (batimento a batimento - FinometerPro®) e da frequência cardíaca (ECG - Biopac®). Esta análise estimou as modulações autonômicas vasomotoras e cardíacas, respectivamente. A potência espectral das séries foi quantificada na banda espectral de baixa frequência (LFiRR; 0,04 to 0,15 Hz) e na banda espectral de alta frequência (HFiRR; 0,15 to 0,40 Hz). A análise da função de transferência quantificou o ganho e a latência do controle xii barorreflexo arterial da frequência cardíaca baseada na resposta do sinal de saída (intervalo RR) por unidade de mudança espontânea do sinal de entrada (pressão arterial sistólica). As variáveis autonômicas foram comparadas pela ANOVA one-way, seguida pelo post hoc de Tuckey ou pela ANOVA Kruskall-Wallis, seguida pelas comparações múltiplas quando apropriado. Foram consideradas diferenças significativas quando p<0,05. Resultados: O ganho do controle barorreflexo arterial da frequência cardíaca foi menor em pacientes com hipertensão arterial resistente e pacientes com hipertensão arterial essencial em relação a indivíduos normotensos (4,67 ± 2,96 vs. 6,60 ± 3,30 vs. 12,56 ± 8,81 ms/mmHg; P<0,01, respectivamente). No entanto, a latência do controle barorreflexo arterial da frequência cardíaca foi significativamente maior apenas nos pacientes com hipertensão resistente quando comparados aos pacientes com hipertensão essencial e indivíduos normotensos (-4,01 ± 3,19 vs.-2,91 ± 2,10 vs. -1,82 ± 1,09 segundos; P = 0,04, respectivamente). Além disso, o índice de modulação simpática vasomotora (LF da pressão arterial sistólica) foi significativamente aumentado somente nos pacientes com hipertensão arterial resistente quando comparados aos pacientes com hipertensão arterial essencial e normotensos (4,04 ± 2,86 vs. 2,65 ± 1,88 vs. 2,06 ± 1,70 mmHg2 e P<0,01, respectivamente). Conclusão: Pacientes com hipertensão arterial resistente apresentam ganho reduzido e latência aumentada do controle barorreflexo arterial da frequência cardíaca. Estes pacientes também têm maior modulação simpática vasomotora. / Introduction: Resistant hypertension is characterized by damage in practically all blood pressure regulating mechanisms, resulting in significantly elevated blood pressure levels. These hemodynamic changes are associated with increased sympathetic modulation and baroreflex dysfunction of muscle sympathetic nerve activity. However, the power (gain) and duration of action (latency) of spontaneous arterial cardiac frequency baroreflex remains unknown in patients with resistant hypertension. Purpose: The aim of this study was to determine the gain and latency of arterial baroreflex control of heart rate in patients with resistant hypertension compared to patients with essential hypertension and normotensive subjects. Methods: Eighteen patients with resistant hypertension (56±10 years, mean of 4 antihypertensive drugs), 17 patients with essential hypertension (56±11 years, mean of 2 antihypertensive drugs) and 17 untreated normotensive controls (50±15 years) were evaluated by spectral analysis of the spontaneous fluctuations of arterial pressure (beat-to-beat) and heart rate (ECG). This analysis estimated vasomotor and cardiac autonomic modulations, respectively. The transfer function analysis quantified the gain and latency of the response of output signal (RR interval) per unit of spontaneous change of input signal (systolic arterial pressure). Results: The gain was similarly lower in patients with resistant hypertension and patients with essential hypertension in relation to normotensive subjects (4.67±2.96 vs. 6.60±3.30 vs. 12.56±8.81 ms/mmHg; P<0.01, respectively). However, the latency of arterial baroreflex control of heart rate was significantly higher only in patients with resistant hypertension when compared to patients with essential hypertension and normotensive subjects (-4.01±3.19 vs. -2.91±2.10 vs. -1.82±1.09 seconds; P=0.04, respectively). In addition, the index of vasomotor sympathetic modulation was significantly increased only in patients with resistant hypertension when compared to patients with essential hypertension and normotensive subjects (4.04±2.86 vs. 2.65±1.88 vs. 2.06±1.70 mmHg2; P<0.01, respectively). Conclusions: Patients with resistant hypertension have reduced gain and increased latency of arterial baroreflex control of heart rate. These patients also have increased vasomotor sympathetic modulation.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2015-07-27T13:30:56Z No. of bitstreams: 1 Oscar Albuquerque de Moraes.pdf: 5700519 bytes, checksum: 9bc35ce1df2c3e4a35600d5a4b8579a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-27T13:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oscar Albuquerque de Moraes.pdf: 5700519 bytes, checksum: 9bc35ce1df2c3e4a35600d5a4b8579a6 (MD5) Previous issue date: 2013-12-10 / Introduction: It is known that diabetes is associated with autonomic dysfunction and this is a severe complication that increases the risk of cardiovascular mortality. The non-obese diabetic mice (NOD) is an experimental model of type 1 diabetes which develops insulitis at the 4th week and diabetes between the 14th and the 20th week of life. However, data about autonomic function in these mice remain scarce. Objective: To investigate the cardiovascular autonomic profile of NOD mice. Methods: Female mice (24-28 week old) were divided in two groups: NOD (n=6) and control (n=6, swiss mice). NOD mice with glycemia ≥300 mg/dl were used in this study. Heart rate variability (HRV) was evaluated in time and frequency domains and also through symbolic analysis. Were also analyzed the variability of the blood pressure, and baroreflex sensitivity by means of the bradycardic and tachycardic responses induced by infusion of phenylephrine and sodium nitroprusside. Student t test for independent samples and Pearson's correlation coefficient were used for statistical analyses. The data were described as means and standard error. Results: The heart rate and arterial pressure were similar between the groups, however HRV (total variance of RR interval: NOD = 21.07 ± 3.75 vs. C = 42.02 ± 6.54 ms2) and RMSSD (NOD = 4.01 ± 0.32 vs. C = 8.28 ± 0.97 ms), a vagal modulation index, were lower in NOD group when compared to control group. Moreover, the low frequency component was higher in NOD group (normalized LF: NOD = 61.0 ± 4.0 vs. C = 20.0 ± 4.0%), while the high frequency of HR component was lower in NOD compared with the control group (normalized HF: NOD = 39.0 ± 4.0% vs. C = 80.0 ± 4.0%). Similarly, the 0V pattern of symbolic analysis, indicative of sympathetic activity, was increased in NOD group when compared to the control group (NOD = 11.9 ± 1.4 vs. C = 6.06 ± 0.90%) and the 2LV pattern, indicative of parasympathetic activity, was reduced in the NOD group (NOD = 7.98 ± 1.3 vs. C = 21.2 ± 3.36%). Both responses to arterial pressure changes, tachycardic (NOD = 3.01 ± 0.72 vs. C = 4.54 ± 0.36 bpm/mmHg) and bradycardic (NOD = 2.49 ± 0.31 vs. C = 3.43 ± 0.33 bpm/mmHg) were lower in NOD when compared to the control group. A negative correlation between the indices of vagal modulation (RMSSD, normalized high frequency component and 2LV pattern of symbolic analysis) and blood glucose levels was also observed. Conclusions: The NOD mice present cardiovascular autonomic dysfunction and that is probably associated with glycemic levels. / Introdução: O diabetes está associado com disfunção autonômica e esta é uma grave complicação que eleva o risco de mortalidade cardiovascular. O camundongo não obeso diabético (NOD) é um modelo experimental de diabetes tipo 1 que desenvolve insulinite na quarta semana de vida e diabetes entre a 14ª e 20ª semana de vida. Contudo, dados sobre a função autonômica cardiovascular em camundongos NOD permanecem escassos. Objetivos: Investigar a função autonômica cardiovascular do camundongo NOD. Métodos: Camundongos fêmeas (24-28 semanas de vida) foram divididas em dois grupos: NOD (n = 6) e controle (C, camundongo suiço, n=6). Foram incluídos no grupo NOD animais com glicemia igual ou superior a 300 mg/dl. Foi avaliada a variabilidade da frequência cardíaca no domínio do tempo e da frequência e também por meio de análise simbólica. Além disso, foram avaliados a variabilidade da pressão arterial, bem como a sensibilidade barorreflexa, por meio das respostas bradicárdicas e taquicárdicas induzidas pela infusão de fenilefrina e nitroprussiato de sódio. Para análise estatística foi utilizado o teste t de Student para amostras independentes e o coeficiente de correlação de Pearson. Os dados foram descritos como média e erro padrão. Resultados: A frequência cardíaca e a pressão arterial foram similares entre os grupos, no entanto a variabilidade da frequência cardíaca (variância do intervalo de pulso: NOD = 21,07 ± 3,75 vs. C = 42,02 ± 6,54 ms2) e o RMSSD (NOD = 4,01 ± 0,32 vs. C = 8,28 ± 0,97 ms), um índice de modulação vagal, foram menores no grupo NOD quando comparados ao grupo controle. Além disso, o componente de baixa frequência foi maior no grupo NOD (BF normalizado: NOD = 61,0 ± 4,0 vs. C = 20,0 ± 4,0%), enquanto que o componente de alta frequência foi menor no grupo NOD quando comparado com o grupo controle (AF normalizado: NOD = 39,0 ± 4,0% vs. C = 80,0 ± 4,0%). De forma semelhante, na análise simbólica o padrão 0V, indicativo da atividade simpática, estava aumentado no grupo NOD em comparação com o grupo controle (NOD= 11,9 ± 1,4 vs. C = 6,06 ± 0,90%) e o padrão 2LV, indicativo da atividade parassimpática, estava reduzido no grupo NOD (NOD = 7,98 ± 1,3 vs. C = 21,2 ± 3,36%). Ambas as respostas reflexas comandadas pelos barorreceptores, taquicárdica (NOD = 3,01 ± 0,72 vs. C = 4,54 ± 0,36 bpm/mmHg) e bradicárdica (NOD = 2,49 ± 0,31 vs. C = 3,43 ± 0,33 bpm/mmHg) foram menores no grupo NOD quando comparadas com o grupo controle. Ainda, observamos uma correlação negativa entre os índices de modulação vagal (RMSSD, componente de alta frequência normalizado e padrão 2LV da análise simbólica) e os níveis glicêmicos. Conclusão: Os camundongos NOD apresentam disfunção autonômica cardiovascular e essa disautonomia está associada com os níveis glicêmicos.

Estudo comparativo entre o tratamento farmacológico, o treinamento físico moderado e o treinamento postural passivo em pacientes portadores de síncope neurocardiogênica. A síncope neurocardiogênica é uma disfunção autonômica que leva a hipotensão e perda de consciência. Setenta pacientes foram randomizados em 4 grupos: controle, treinamento físico, treinamento postural e tratamento farmacológico. Avaliou-se recorrência clínica, índices de ansiedade e a sensibilidade barorreflexa para a freqüência cardíaca e atividade nervosa simpática muscular. Ocorreu diminuição da recorrência nos 4 grupos. Diminuição da ansiedade foi observada em 3 grupos, exceto no grupo controle. O treinamento físico melhorou a sensibilidade barorreflexa / Neurocardiogenic syncope is an autonomic disfunction that leads to hypotension and loss of conciousness. Seventy patients were randomized in 4 groups: control, physical training, tilt training and pharmacological treatment. Clinical outcome, anxiety levels and baroreflex sensitivity for heart rate and muscle sympathetic nervous activity were evaluated. Lower recurrence rates were obtained in all groups. Anxiety levels decrease was achieved in 3 groups, except controls. Physical training improved baroreflex sensitivity

Introdução: Pacientes com cardiopatia chagásica têm hiperatividade do sistema nervoso simpático, piorando o prognóstico destes pacientes. Estão bem estabelecidos os benefícios do treinamento físico aeróbico (TF) no controle autonômico cardiovascular e na musculatura esquelética de pacientes com cardiopatia e disfunção ventricular. A hipótese da tese seria que o TF melhorasse a função autonômica cardiovascular e a estrutura e metabolismo muscular de pacientes com cardiopatia chagásica crônica (CCC) mesmo com função sistólica preservada, tendo em vista que parte destes pacientes evolui para a forma dilatada com disfunção ventricular e suas graves consequências. Objetivo: Avaliar o efeito do TF no controle autonômico cardiovascular e no tecido muscular esquelético em pacientes com CCC e função sistólica preservada. Métodos: Foram incluídos pacientes com duas reações sorológicas positivas para a doença de Chagas, alterações eletrocardiográficas, fração de ejeção do ventrículo esquerdo >= 55% e idade entre 30 e 60 anos. Vinte e quatro pacientes foram submetidos à primeira série de avaliações e foram randomizados em dois grupos: doze pacientes com CCC e função ventricular sistólica preservada submetidos ao TF além do seguimento clínico (ChT) e doze pacientes com CCC e função ventricular sistólica preservada não submetidos ao TF, apenas ao seguimento clínico (ChNT). Após quatro meses, oito pacientes finalizaram o protocolo de treinamento físico (ChT, n=08) e dez pacientes finalizaram o seguimento clínico (ChNT, n=10). A atividade nervosa simpática muscular (ANSM) foi avaliada pela técnica de microneurografia e o fluxo sanguíneo muscular (FSM) pela técnica de pletismografia de oclusão venosa. Variabilidade da frequência cardíaca e da pressão arterial foram analisadas utilizando sinais da frequência cardíaca captadas pelo eletrocardiograma e sinais da pressão arterial captados pelo finometer. A sensibilidade barorreflexa cardíaca foi avaliada com infusão de drogas vasotivas. A capacidade funcional foi avaliada pelo teste cardiopulmonar. A biópsia do músculo vasto-lateral foi realizada para as análises histológicas das fibras musculares e para avaliação da expressão gênica de Atrogin-1 e MuRF-1. O programa de TF foi realizado durante quatro meses, constando de 3 sessões semanais supervisionadas com duração aproximada de 60 minutos. Resultados: Como marcadores de TF, houve redução da frequência cardíaca de repouso e aumento do consumo de oxigênio pico. O TF diminuiu a hiperatividade simpática, colaborando para o aumento do FSM. O treinamento físico reduziu tanto a ANSM, quanto a atividade simpática cardíaca e vasomotora, e melhorou a sensibilidade barorreflexa cardíaca. A redução da ANSM esteve associada a redução da hiperatividade cardiovascular, melhora da sensibilidade barorreflexa cardíaca e redução da expressão gênica de Atrogin-1 e MuRF-1. Após período de quatro meses, o grupo ChT apresentou menor expressão gênica de Atrogin-1 em relação ao grupo ChNT. Conclusão: O TF provocou expressiva melhora na disfunção autonômica, no FSM e na capacidade funcional de pacientes com CCC e função sistólica preservada. Adicionalmente, a redução da ANSM esteve associada a melhora da sensibilidade barorreflexa cardíaca, redução do tônus simpático cardiovascular e redução da expressão gênica de Atrogin-1 e MuRF-1, genes envolvidos na atrofia muscular / [thesis]. São Paulo: Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo; 2017. Background: Patients with chagasic cardiomyopathy have sympathetic nervous system hyperactivity, worsening the prognosis of these patients. The benefits of aerobic training (ET) in cardiovascular autonomic control and skeletal muscle of heart failure patients are well established. The thesis hypothesis was that ET improves cardiovascular autonomic function and structure and metabolism muscle in chronic chagasic cardiopathy (CCC) patients even though preserved systolic function, considering that part of these patients develop the dilated form with ventricular dysfunction and its serious consequences. Objectives: To evaluate the effects of ET on cardiovascular autonomic control and skeletal muscle tissue in CCC patients and preserved systolic function. Methods: Patients with two positive serological reactions for Chagas disease, electrocardiographic alterations, left ventricular ejection fraction >= 55% and age between 30 and 60 years were included. Twenty-four patients underwent the first stage of evaluations and were randomized into two groups: Twelve CCC patients and preserved systolic ventricular function submitted to ET in addition to clinical follow-up (ET group) and twelve CCC patients and preserved systolic ventricular function submitted to only clinical follow-up not submitted to ET (NoET group). After four months, eight patients completed the ET protocol (ET, n = 08) and ten patients completed clinical follow-up (NoET, n = 10). Muscular sympathetic nerve activity (MSNA) was measured using microneurography technique and muscle blood flow (MBF) by the venous occlusion plethysmography technique. Heart rate and blood pressure variability were analyzed using heart rate signals captured by the electrocardiogram and blood pressure signals captured by the finometer. Cardiac baroreflex sensitivity was evaluated by infusion of vasoactive drugs. Functional capacity was determined by cardiopulmonary exercise test. Vastus lateralis muscle biopsy was performed for the histological analysis of muscle fibers and for the Atrogin-1 and MuRF-1 gene expression evaluation. ET program consisted of three 60-minute exercise sessions per week for four months. Results: As ET markers, there was a reduction in resting heart rate and an increase in peak oxygen consumption. ET reduced the sympathetic hyperactivity, contributing to the increase of the MBF. ET reduced both MSNA, as well as cardiac and vasomotor sympathetic activity, and improved cardiac baroreflex sensitivity. Reduction of MSNA was associated with a reduction in cardiovascular hyperactivity, improved cardiac baroreflex sensitivity, and reduced Atrogin-1 and MuRF-1 gene expression. After the four-month period, the ET group presented lower Atrogin-1 gene expression than the NoET group. Conclusion: ET improved significantly autonomic dysfunction, MBF and functional capacity of CCC patients and preserved systolic function. In addition, the reduction of ANSM was associated with improved cardiac baroreflex sensitivity, reduced sympathetic cardiovascular tone, and reduced Atrogin-1 and MuRF-1 gene expression, genes involved in muscle atrophy

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

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

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