Orientador: Jaci Carlo Schramm Câmara Bastos. / Coorientador: Henry França Meier. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O aumento de doenças cardiovasculares possui como fator primordial e, mais comum, o aumento da pressão arterial (PA). Esta, pode gerar complicações em outros órgãos e acarretar diversas patologias, podendo levar a morte. A hipertensão é uma síndrome multifatorial, cuja maior incidência ocorre em indivíduos obesos, sedentários e consumidores em excesso de bebidas alcoólicas e sal. O corpo carotídeo (CC) é um órgão quimiorreceptor localizado na bifurcação da artéria carótida, formado de estruturas básicas chamadas glomus. Cada glomus carotídeo é constituído de células tipo 1 envoltas por células tipo 2 ou sustentaculares. Este trabalho teve como objetivo analisar as alterações morfofuncionais que ocorrem no CC, causada por hipertensão arterial induzida pelo L-NAME, um inibidor da enzima óxido nítrico sintase. Para isso, o estudo utilizou 20 ratos Wistar divididos em dois grupos: controle (C) e L-NAME (LN). Após a administração de 40mg/kg/dia de L-NAME por 45 dias, o CC foi coletado. Observou-se aumento significativo da pressão arterial a partir da segunda semana de administração de L-NAME. Análise quantitativa mostrou uma redução no número de núcleos do glomus carotídeo e o aumento na área total do órgão no grupo LN. Não foi encontrado diferença significativa no número de núcleos totais do corpo carotídeo entre os grupos. Na análise morfológica do grupo LN, observamos a formação de vacúolos nas células tipo 1 do glomus, bem como uma redução do número total de núcleos das células de cada glomus carotídeo. A análise qualitativa sugeriu um aumento no número de fibras colágenas e fibras do sistema elástico na matriz extracelular e grânulos no grupo LN. Imunomarcações com anticorpo anti VEGF e NF-kB e nNOS mostram-se aumentadas e dispersas por todo CC no grupo LN em relação ao grupo C. Além disso, marcações para Substância-P também foram observadas em maior quantidade nas células tipo 1 do grupo LN. Quanto à marcação para PGP 9.5, houve a redução desta marcação caracterizada dentro do glomus carotídeo grupo LN comparado ao grupo C. O estudo sugere que o corpo carotídeo, em resposta à hipertensão induzida pela inibição da enzima óxido nítrico sintase, gera mudanças morfofisiológicas semelhantes as encontradas em hipóxia. / The increased cardiovascular disease as the key features and, more common, increasing blood pressure (BP). This can cause complications in other organs and cause various diseases and may lead to death. Hypertension is a multifactorial syndrome, whose incidence is higher in obese, sedentary and consumers in excess alcohol and salt. The carotid body (CC) is a chemoreceptor organ located in bifurcation carotid artery, consisting of basic structures called carotid glomus. Each is made up of carotid glomus type 1 cells surrounded by sustentacular or type 2 cells. This study aimed to analyze the morphological and functional changes that occur in CC, caused by hypertension induced by L-NAME, an inhibitor of nitric oxide synthase. For that, the study used 20 rats divided into two groups: control (C) and L-NAME (LN). After administration of 40mg/kg/day L-NAME for 45 days, the CC was collected. We observed significantly increased blood pressure starting at second week of administration of L-NAME. Quantitative analysis showed a reduction in the number of cells in the carotid glomus and an increase in the total area of the body in the LN group. No significant difference was found in the nuclei total number in carotid body between the groups. In the morphological analysis of the LN group, we observed the formation of vacuoles in type 1 glomus cells, as well as a reduction in the total number of nuclei of cells from each carotid glomus. The qualitative analysis suggested an increase in collagen and elastic system fibers in the extracellular matrix and cytoplasmic granules in LN group. Immunostainings with anti-VEGF and NFkappa- B and nNOS show was increase and dispersed in the LN group than in group C. In addition, appointments for P substance were also obeservado in greater amounts in type 1 cells of the LN group. The marking for PGP 9.5, there was a reduction of this marking characterized in carotid glomus LN group compared with group C. The study suggests that the carotid body, in response to hypertension induced by inhibition of nitric oxide synthase, produces morphophysiological changes similar to those found in hypoxia.

Introducción. Los médicos de familia utilizamos diferentes métodos de cálculo de riesgo y no existe un método ideal en nuestras consultas. Además, se publican periódicamente nuevas tablas de predicción de riesgo cardiovascular, no habiéndose validado en nuestro medio. Objetivo. Determinar la correlación entre los parámetros obtenidos con el eco-Doppler carotídeo y el riesgo cardiovascular y validar los cinco métodos de cálculo de riesgo cardiovascular que más se utilizan en nuestro medio (Framingham, Dundee, Sheffield, Regicor y SCORE), utilizando como patrón el grado de aterosclerosis carotídea.Diseño. Estudio descriptivo observacional.Ámbito de estudio. Atención primaria de salud.Sujetos. 272 pacientes escogidos de un cupo de atención primaria por muestreo aleatorio y estratificado por sujetos con riesgo cardiovascular elevado (probabilidad de presentar un evento coronario superior al 20% a los 10 años), individuos con riesgo cardiovascular moderado (entre el 10 y el 20% de probabilidad a los 10 años) y sujetos con riesgo cardiovascular bajo (cuando la probabilidad de presentar un evento es inferior al 10% a los 10 años).Mediciones e intervenciones. Se analizaron los siguientes parámetros: edad, sexo, hipertensión arterial, tabaquismo, diabetes, dislipemia, parámetros antropométricos, tensiones arteriales sistólica y diastólica, colesterol total, colesterol-LDL, colesterol-HDL, triglicéridos, glucemia, enzimas hepáticos, microalbuminuria, creatinina, ácido úrico, hemograma, presencia o no de hipertrofia ventricular izquierda y medida del riesgo cardiovascular utilizando la tabla de Framingham, la tabla de Sheffield, disco de Dundee, tabla de Framingham calibrada en la población catalana (Regicor) y tablas del proyecto SCORE. Además, se midió mediante eco-Doppler el grosor de la íntima-media de ambas arterias carótidas, presencia o no de ateroma, estenosis, distensibilidad y permeabilidad. Se utiliza pruebas de chi cuadrado, t de Student-Fisher, análisis de la variancia, regresión simple y múltiple y parámetros de validación, considerando significación estadística cuando p<0,05. Resultados. Se excluyeron 32 pacientes, quedando 245, con una edad media de 62,3 ± 13,6 años y un 54% de mujeres. Se escogieron 82 pacientes con riesgo cardiovascular alto, 81 con riesgo moderado y 82 con riesgo bajo, sin existir diferencias estadísticamente significativas entre los tres grupos, a excepción de la edad, donde eran mayores entre aquellos con mayor riesgo. El espesor íntima-medio carotídeo fue mayor entre los pacientes de mayor riesgo cardiovascular y también en los sujetos de mayor edad, entre los diagnosticados de diabetes mellitus y entre los individuos hipercolesterolémicos. Se observó asociación entre número de factores de riesgo cardiovascular y aterosclerosis. En el estudio de validación, la probabilidad más alta de obtener un resultado de riesgo cardiovascular alto entre los sujetos con un espesor íntima-media carotídeo patológico ( ³ 0,86 mm) fue con la tabla de Framingham original (sensibilidad del 65,2% y especificidad del 74%), seguido de la tabla Regicor estableciendo un nivel de riesgo superior al 10% y la tabla de Framingham y la tabla SCORE. La máxima correlación del espesor íntima-media carotídeo se obtuvo con la tabla de Framingham (r: 0,506; mayor con la carótida derecha: 0,514), seguido de la tabla de Sheffield (r: 0,462; principalmente con la carótida derecha: 0,466) y con la tabla del proyecto SCORE (r: 0,291; carótida derecha: 0,368). Conclusiones. Según los resultados de este estudio, la tabla de Framingham es el método que se correlaciona más con el espesor íntima-media carotídeo analizado con eco-Doppler en nuestro país y además, es la tabla de riesgo cardiovascular que clasifica mejor a los pacientes con mayor riesgo. Palabras clave: Enfermedad cardiovascular, riesgo cardiovascular, eco-doppler, espesor íntima-media carotídeo, tablas de riesgo cardiovascular / Introducció. Els metges de família emprem diferents mètodes de càlcul de risc i no hi ha un mètode ideal en les nostres consultes. A més, es publiquen periòdicament noves taules de predicció de risc cardiovascular, no havent-se validat en el nostre medi. Objectiu. Determinar la correlació entre els paràmetres obtinguts amb l'eco-Doppler carotidi i el risc cardiovascular i validar els cinc mètodes de càlcul de risc cardiovascular que més s'utilitzen en el nostre medi (Framingham, Dundee, Sheffield, Regicor i SCORE), utilitzant com a patró el grau d'aterosclerosi carotídia.Disseny. Estudi descriptiu observacional.Àmbit d'estudi. Atenció primària de salut.Subjectes. 272 pacients escollits d'un contingent d'atenció primària per mostreig aleatori i estratificat per individus amb risc cardiovascular elevat (probabilitat de presentar un event coronari superior al 20% als 10 anys), individus amb risc cardiovascular moderat (entre el 10 i el 20% de probabilitat als 10 anys) i pacients amb un risc cardiovascular baix (quan la probabilitat de presentar un event és inferior al 10% als 10 anys).Mesuraments i intervencions. S'analitzaren els següents paràmetres: edat, sexe, hipertensió arterial, diabetis, dislipèmia, tabaquisme, paràmetres antropomètrics, tensions arterials sistòlica i diastòlica, colesterol total, colesterol-LDL, colesterol-HDL, triglicèrids, glucèmia, enzims hepàtics, microalbuminúria, creatinina, àcid úric, hemograma, presència o no d'hipertròfia ventricular esquerra i mesurament del risc cardiovascular emprant la taula de Framingham, la taula de Sheffield, disc de Dundee, taula de Framingham calibrada en la població catalana (Regicor) i taules del projecte SCORE. A més, es mesurà mitjançant eco-Doppler el gruix de l'íntima-mèdia d'ambdues artèries caròtides, presència o no d'ateroma, estenosi, distensibilitat i permeabilitat. S'utilitzaren proves de khi quadrat, t d'Student-Fisher, anàlisi de la variància, regressió simple i múltiple i paràmetres de validació, tot considerant significació estadística quan p<0,05. Resultats. S'exclogueren 32 pacients, quedant 245, amb una edat mitjana de 62,3 ± 13,6 anys i un 54% de dones. S'escolliren 82 pacients amb risc cardiovascular alt, 81 amb risc moderat i 82 amb risc baix, sense existir diferències estadísticament significatives entre els tres grups, a excepció de l'edat, on eren més grans entre aquells amb major risc. El gruix íntima-mèdia carotídia fou més gran entre els pacients de risc cardiovascular més alt i també en els subjectes més grans, entre els diagnosticats de diabetis mellitus i entre els individus hipercolesterolèmics. S'observà associació entre el nombre de factors de risc cardiovascular i aterosclerosi. En l'estudi de validació, la probabilitat més alta d'obtenir un resultat de risc cardiovascular alt entre els subjectes amb un espessor íntima-media carotidi patològic ( ³ 0,86 mm) va ser amb la taula de Framingham original (sensibilitat del 65,2% i especificitat del 74%), seguit de la taula Regicor, establint un nivell de risc superior al 10% i la taula SCORE. La màxima correlació del gruix íntima-mèdia carotidi s'obtingué amb la taula de Framingham (r: 0,506; més alt amb la caròtida dreta: 0,514), seguit de la taula de Sheffield (r: 0,462; principalment amb la caròtida dreta: 0,466) i amb la taula del projecte SCORE (r: 0,291; caròtida dreta: 0,368). Conclusions. Segons els resultats d'aquest estudi, la taula de Framingham és el mètode que més es correlaciona amb el gruix íntima-mèdia carotídi analitzat amb eco-Doppler en el nostre país i a més, és la taula de risc cardiovascular que classifica millor els pacients amb risc més alt. Mots clau: Malaltia cardiovascular, risc cardiovascular, eco-doppler, gruix íntima-media carotídia, taules de risc cardiovascular / Background. Different methods for assessing the cardioavscular risk are being used by general practitioners. In fact, the ideal method is not avaliable in the daily practice. Furtherrmore, new coronary risk charts shed alight periodically even though these methods have not been previously validated in our country. Aim. Determine the correlation between the parameters found with carotid doppler-ultrasonography procedure and cardiovascular risk and validate the five cardiovascular risk charts more commonly used in our country (Framingham, Dundee, Sheffield, Regicor, and SCORE), considering the carotid atherosclerosis as the gold standard. Design. Descriptive observational survey.Setting of the study. Primary health care.Subjects. 272 individuals randomly taken from one surgery and stratified by cardiovascular risk: high cardiovascular risk (probability of appearance of a cardiovascular event over 20% in the next ten years), moderate cardiovascular risk (a range between 10% and 20% of probability in 10 years) and subjects with a low cardiovascular risk, when the probability of a cardiovascular event in the next ten years is below 10%.Measurements and interventions. The following parametres were analysed: age, gender, high blood pressure, smoking status, diabetes, dyslipidemia, anthopometric parametres, sistolic and diastolic blood pressure, total cholesterol, LDL-cholesterol, HDL-cholesterol, triglycerides, glycemia, hepatic enzimes, microalbuminuria, creatinin, urate, hemogram, presence or not of left ventricular hypertrophy, and measurement of cardiovascular risk by using the following charts: Framingham, Sheffield, Dundee risk-disk, calibrated Framingham chart in Catalan population (Regicor) amb the low-risk chart of SCORE project. Furthermore, intima-media thickness of both carotid arteries were analised by means of doppler-ultrasonography, as well as presence of atheroma, stenosis, distensibility, and permeability. Chi-square, Student t, variance analysis, simple and multiple regression tests were used, considering p-values < 0.05 as statiscally significant. Results. 32 subjects were rejected, considering a total number of 245, with a mean age of 62.3 ± 13.6 yr. and 54% of women. 82 high-risk subjects were chosen as well as 81 moderate-risk individuals and 81 low-risk subjects, without any significant statistically difference between the three groups considered. Only age was higher in the high-risk group. Carotid intima-media thickness was higher among subjects with the highest cardiovascular risk and among elderly individuals and among tose having diagnosed of diabetes mellitus and hypercholesterolemia. The number of cardiovascular risk factors was positively associated with atherosclerosis. In the validation study, the highest likelihood of achieving a high cardiovascular risk among subjects with patological carotid intima-media thickness ( ³ 0,86 mm) was when the original Framingham chart was used (sensitiveness of 65.2% and specificity of 74%), followed by the calibrated Framingham score in the Catalan population (Regicor chart) when a threshold of 10% was considered and the chart of SCORE project. The highest correlation of intima-media thickness was found with the Framingham chart (r: 0,506; greatest in the right carotid artery: 0,514), followed by the Sheffield chart (r: 0,462; mainly with the right carotid artery: 0,466) amb the SCORE chart (r: 0,291; right carotid artery: 0,368). Conclusions. On the basis of the results of this survey, the Framingham score is associated with the best correlation with the carotid intima-media thickness measured by means of ultrasonography and doppler procedure and this chart is the best for classifying the high-risk individuals in our country. Key words: Cardiovascular disease, cardiovascular risk, doppler, carotid intima-media thickness, cardiovascular risk chart

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O aumento de doenças cardiovasculares possui como fator primordial e, mais comum, o aumento da pressão arterial (PA). Esta, pode gerar complicações em outros órgãos e acarretar diversas patologias, podendo levar a morte. A hipertensão é uma síndrome multifatorial, cuja maior incidência ocorre em indivíduos obesos, sedentários e consumidores em excesso de bebidas alcoólicas e sal. O corpo carotídeo (CC) é um órgão quimiorreceptor localizado na bifurcação da artéria carótida, formado de estruturas básicas chamadas glomus. Cada glomus carotídeo é constituído de células tipo 1 envoltas por células tipo 2 ou sustentaculares. Este trabalho teve como objetivo analisar as alterações morfofuncionais que ocorrem no CC, causada por hipertensão arterial induzida pelo L-NAME, um inibidor da enzima óxido nítrico sintase. Para isso, o estudo utilizou 20 ratos Wistar divididos em dois grupos: controle (C) e L-NAME (LN). Após a administração de 40mg/kg/dia de L-NAME por 45 dias, o CC foi coletado. Observou-se aumento significativo da pressão arterial a partir da segunda semana de administração de L-NAME. Análise quantitativa mostrou uma redução no número de núcleos do glomus carotídeo e o aumento na área total do órgão no grupo LN. Não foi encontrado diferença significativa no número de núcleos totais do corpo carotídeo entre os grupos. Na análise morfológica do grupo LN, observamos a formação de vacúolos nas células tipo 1 do glomus, bem como uma redução do número total de núcleos das células de cada glomus carotídeo. A análise qualitativa sugeriu um aumento no número de fibras colágenas e fibras do sistema elástico na matriz extracelular e grânulos no grupo LN. Imunomarcações com anticorpo anti VEGF e NF-kB e nNOS mostram-se aumentadas e dispersas por todo CC no grupo LN em relação ao grupo C. Além disso, marcações para Substância-P também foram observadas em maior quantidade nas células tipo 1 do grupo LN. Quanto à marcação para PGP 9.5, houve a redução desta marcação caracterizada dentro do glomus carotídeo grupo LN comparado ao grupo C. O estudo sugere que o corpo carotídeo, em resposta à hipertensão induzida pela inibição da enzima óxido nítrico sintase, gera mudanças morfofisiológicas semelhantes as encontradas em hipóxia. / The increased cardiovascular disease as the key features and, more common, increasing blood pressure (BP). This can cause complications in other organs and cause various diseases and may lead to death. Hypertension is a multifactorial syndrome, whose incidence is higher in obese, sedentary and consumers in excess alcohol and salt. The carotid body (CC) is a chemoreceptor organ located in bifurcation carotid artery, consisting of basic structures called carotid glomus. Each is made up of carotid glomus type 1 cells surrounded by sustentacular or type 2 cells. This study aimed to analyze the morphological and functional changes that occur in CC, caused by hypertension induced by L-NAME, an inhibitor of nitric oxide synthase. For that, the study used 20 rats divided into two groups: control (C) and L-NAME (LN). After administration of 40mg/kg/day L-NAME for 45 days, the CC was collected. We observed significantly increased blood pressure starting at second week of administration of L-NAME. Quantitative analysis showed a reduction in the number of cells in the carotid glomus and an increase in the total area of the body in the LN group. No significant difference was found in the nuclei total number in carotid body between the groups. In the morphological analysis of the LN group, we observed the formation of vacuoles in type 1 glomus cells, as well as a reduction in the total number of nuclei of cells from each carotid glomus. The qualitative analysis suggested an increase in collagen and elastic system fibers in the extracellular matrix and cytoplasmic granules in LN group. Immunostainings with anti-VEGF and NFkappa- B and nNOS show was increase and dispersed in the LN group than in group C. In addition, appointments for P substance were also obeservado in greater amounts in type 1 cells of the LN group. The marking for PGP 9.5, there was a reduction of this marking characterized in carotid glomus LN group compared with group C. The study suggests that the carotid body, in response to hypertension induced by inhibition of nitric oxide synthase, produces morphophysiological changes similar to those found in hypoxia.

Procurou-se confirmar a existência de alterações estruturais em corpos carotídeos de ratos expostos à hiperóxia que pudessem explicar a atenuação da resposta fisiológica à hipóxia nessas condições descrita na literatura. Também testamos a hipótese de haver um desvio de fluxo sanguíneo para os capilares intraglômicos em situações de hiperoxigenação hiperbárica.15 ratos machos Wistar adultos foram divididos em 3 grupos e expostos a 2,4 ATA por 6 horas, a 3,0 ATA por 6 horas e a ar ambiente (grupo controle). Os resultados obtidos através de análise histológica e morfométrica mostraram: a) nenhuma alteração da arquitetura dos corpos carotídeos, mas as células expostas à dose mais elevada apresentaram-se com citoplasma desarranjado, confirmado pela microscopia eletrônica; b) um aumento significativo da densidade volumétrica de capilares preenchidos por hemácias, mas não do estroma intersticial, no grupo exposto à dose mais elevada de O2 c) uma vasoconstricção significativa das arteríolas maiores em todas as doses de oxigênio empregadas no estudo e das arteríolas menores na dose mais elevada de O2; d) variações significativas na proporção das variantes de células glômicas no grupo exposto a menor dose de O2; e) mitocôndrias com poucas cristas, tanto nas células glômicas quanto nas terminações nervosas, embora nas primeiras apresentem-se bem deformadas; f) proliferação membranosa citoplasmática com aumento de REG e Golgi nas células glômicas e sustentaculares. Esses resultados sugerem um desvio do fluxo dos vasos mais calibrosos em direção aos capilares intraglômicos, confirmando nossa hipótese inicial e indicam que o oxigênio, dependendo da dose utilizada, exerce um efeito tóxico importante sobre os corpos carotídeos, com alterações significativas da ultraestrutura das células glômicas e terminações nervosas. / We sough to confirm the existence of structural alterations in rat carotid bodies exposed to hyperoxia that could explain the attenuation of the ventilatory hypoxic drive (HD) by hyperoxic conditions described in the literature. We also tested the hypothesis of there being a deviation of blood flow toward intraglomic capillaries in situations of hyperbaric oxygenation (HBO).15 adult male Wistar rats were divided in 3 groups and exposed to O2 at 2.4 ATA for 6 hours, at 3.0 ATA for 6 hours and to air at 1.0 ATA (control group). The results obtained through histological and morphometric analysis showed: a) no alteration in the architecture of the carotid bodies, but the cytoplasm of the cells exposed to the highest dose were disarranged, a feature confirmed by electron microscopy; b) a significant increase in volume density of capillaries filled out by red blood cells but not of interstitial stroma in the group exposed to O2 at the highest dose; c) a significant vasoconstriction of larger arterioles in all doses of oxygen employed in the study and of smaller arterioles at the highest dose of O2; d) significant variations in the proportion of glomic cell variants in the group exposed to the lowest dose of O2; e) mitochondria with few cristae, so in glomic cells as in nerve-endings, although in the former they were very deformed; f) cytoplasmic membranous proliferation with an increase of endoplasmic reticulum and Golgi apparatus in glomic and sustentacular cells. These results suggest a deviation of blood flow from more calibrated vessel toward intraglomic capillaries, confirming our initial hypothesis and indicate that oxygen, depending on the dose used, exerts an important toxic effect on rat carotid body with significant alterations of glomic cell and nerve-endings ultrastructure.

O barorreflexo arterial é o principal mecanismo de regulação a curto prazo da pressão arterial (PA), mantendo-a dentro de um estreito limite de variação. A elevação da PA estimula sensores mecânicos (barorreceptores), que levam a uma inibição simpática e aumento da atividade vagal cardíaca, provocando queda (normalização) da PA. A estimulação elétrica de aferências dos barorreceptores é uma técnica que surgiu na década de 60 e, atualmente, vem sendo utilizada em pacientes com hipertensão refratária. Hipotetizamos que a estimulação elétrica do SC seria capaz de promover alterações hemodinâmicas e na modulação autonômica cardiovascular de ratos normotensos e SHR. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi caracterizar respostas hemodinâmicas, variabilidade da frequência cardíaca (FC) e PA, e avaliar alterações vasculares à estimulação elétrica do seio carotídeo (SC) em ratos normotensos ou espontaneamente hipertensos (SHR). Ratos Wistar ou SHR, com 300g (15 a 18 semanas) foram anestesiados (ketamina e xilazina) e implantados com eletrodos ao redor do SC e cânula na artéria femoral. No dia seguinte, após registro basal da PA, o SC dos ratos foi estimulado com pulsos de 1 mA, 1 ms e 15, 30, 45 ou 60 Hz durante 20 s. A seguir, um estímulo prolongado (60 min) com pulsos de 1 mA, 1 ms e 30 Hz foi aplicado ao SC dos ratos de forma contínua ou intermitente (20/20s ON/OFF). Um grupo distinto de SHR foi implantado (SC) com um estimulador miniaturizado capaz de gerar, ininterruptamente, pulsos de 3 V, 1 ms, e 30 Hz, de modo intermitente (20/20s ON/OFF). Nesses animais, no dia seguinte ao implante dos eletrodos, foi realizado um registro basal da PA e o estimulador foi ligado, estimulado o SC durante 48 h. Após o termino da estimulação, um novo registro da PA foi realizado e, ao final, o leito mesentérico dos ratos foi removido para análise de reatividade vascular. A estimulação elétrica de curta duração (20 s) provocou uma resposta hipotensora, que foi maior em SHR (?= -16 a -48 mmHg, n=14) do que em ratos normotensos (?= -19 a -28 mmHg, n=10). A hipotensão causada pela estimulação do SC foi frequência dependente apenas nos SHR. Uma bradicardia, semelhante em ambos os grupos (Wistar e SHR), e não dependente da frequência de estimulação, também foi observada com a estimulação do SC. Na estimulação prolongada (60 min), realizada de forma contínua ou intermitente, também houve hipotensão e bradicardia que se mantiveram durante todo o período de estímulo. A hipotensão durante o estímulo de 60 min do SC também foi maior em SHR (?-38 ± 9 mmHg) do que em ratos Wistar (-15 ± 5 mmHg). A análise simbólica, antes e durante a estimulação do SC, no grupo que recebeu estimulação contínua, revelou um aumento na porcentagem de sequências tipo 2UV da FC (relacionadas à modulação vagal cardíaca) de 37 ± 3 para 45 ± 4 %. A análise espectral mostrou diminuição na potência do espectro da PA na banda de LF (relacionada à modulação simpática cardíaca e vascular) de 3.6 ± 0.3 para 0.7 ± 0.1 mmHg2 apenas em animais normotensos. Os SHR estimulados cronicamente (48 h) tiveram uma PA menor após o final do estímulo (173 ± 5 vs 150 ± 5 mmHg). Entretanto, a variabilidade da FC e da PA não foi alterada pela estimulação crônica do SC. Adicionalmente, o estímulo elétrico crônico do SC promoveu aumento na reatividade das artérias mesentéricas à Acetilcolina, e à fenilefrina, tanto na presença como na ausência do endotélio. A resposta hipotensora perdurou até 60 minutos após o desligamento do dispositivo de estimulação. Concluindo, a estimulação elétrica do SC de ratos acordados, normotensos ou SHR é efetiva em diminuir a PA e FC além de promover alterações na variabilidade da FC e da PA condizentes à redução da modulação simpática em animais normotensos. Adicionalmente, a estimulação crônica do SC promoveu alterações em vasos de resistência. / Arterial baroreflex is the main short-term regulation mechanism of blood pressure (BP), keeping it under narrow limits of variation. The increasing of BP stimulates mechanical sensors (baroreceptors), which lead to inhibition of sympathetic drive and increasing cardiac activity of vagus nerve, resulting in decrease (normalization) of the BP. Electrical stimulation of afferent baroreceptor is an approach that emerged in the 60s and is now being used in patients with resistant hypertension. We hypothesized that electrical stimulation of CS promote hemodynamic and autonomic responses in normotensive and SHR. The aim of this study was to characterize hemodynamic responses, heart rate (HR) and BP variability, and evaluate vascular changes to electrical stimulation of the carotid sinus (CS) in normotensive or spontaneously hypertensive rats (SHR). SHR and Wistar rats with 300g (15 to 18 wk) were anesthetized (ketamine and xylazine) and implanted with electrodes in CS and a catheter into femoral artery. On the next day, after baseline recording of the BP, animals were subjected to electrical stimulation of CS with pulses of 1 mA, 1 ms and 15, 30, 45 or 60 Hz during 20 s. Following, a continuously or intermittently (20 / 20s ON / OFF) prolonged stimulation (60 min) with pulses of 1 mA, 1 ms and 30 Hz was applied to CS of rats. Another SHR group was implanted with a miniaturized stimulator connected to CS electrodes, capable of generating uninterruptedly pulses of 3 V, 1 ms, and 30 Hz, intermittently (20/20s ON/OFF). On the next day, after baseline recording of BP, the stimulator was turned on, and CS was stimulated during 48 h. After the end of stimulation, another BP recording was performed and the mesenteric bed of rats was removed for analysis of vascular reactivity. Short-term (20 s) electrical stimulation of CS induced a hypotensive response that was greater in SHR (??= -16 to -48 mmHg, n = 14) than in normotensive rats (? = -19 to -28 mmHg, n = 10). Hypotensive response was dependent on stimulation frequency only in SHR. A bradycardic response, similar in both groups (Wistar and SHR) and not dependent of the frequency of stimulation was also observed. In prolonged stimulation (60 min), performed continuously or intermittently, hypotension and bradycardia were observed during whole stimulation period. Hypotensive effect observed during 60 min stimulation of the CS was greater in SHR (-38 ± 9 mmHg) than in Wistar rats (-15 ± 5 mmHg). The symbolic analysis, before and during the stimulation of the CS revealed an increase in the percentage of 2UV type sequences of HR (related to cardiac vagal modulation) from 37 ± 3 to 45 ± 4 %. Spectral analysis showed in the decrease power of BP spectrum in LF band (related to heart and vascular sympathetic modulation) from 3.6 ± 0.3 to 0.7 ± 0.1 mmHg2 only in normotensive animals. SHR chronically stimulated group (48 h) showed lower BP after the end of the stimulus (173 ± 5 vs 150 ± 5 mmHg). However, the variability of HR and BP was not changed by chronic stimulation of the CS. Moreover, chronic electrical stimulation of the CS increased the reactivity of mesenteric arteries to acetylcholine and phenylephrine, both in the presence or absence of the endothelium. The hypotensive response lasted after 60 minutes after the shutdown of the stimulation device. In conclusion, the electrical stimulation of CS in normotensive or SHR conscious rats is effective in decreasing BP and HR and promotes changes in the variability of HR and BP, consistent with reduction of sympathetic modulation in normotensive animals. Additionally, the chronic stimulation of the CS induced changes in resistance vessels.

A insuficiência cardíaca (IC) é o estágio final de diversas patologias cardíacas e apresenta alta morbimortalidade. Dentre as causas, estão os efeitos cardiotóxicos em pacientes tratados com doxorrubicina (Dox). A fisiopatologia da IC apresenta aumento da atividade barorreflexa e marcada hiperatividade simpática (HS), estado compensatório à redução do débito cardíaco. Porém, a HS prolongada culmina em alterações deletérias para o sistema cardiovascular (SC) com piora do quadro de sintomas. Atualmente muito se discute sobre o papel dos corpúsculos carotídeos (CC) na fisiopatologia da IC devido ao seu reflexo simpatotônico e a melhora de pacientes portadores de IC após a remoção dos CC. O nosso objetivo foi avaliar a influência do CC na evolução da IC induzida pela DOX. Para tal, 35 ratos Wistar machos foram dispostos em 4 grupos: controle Salina (CSAL; n=7) e Controle Dox (CDOX; n=12), Desnervado Salina (DSAL; n=4) e Desnervado Doxo (DDOX; n=12). A desnervação consistiu na ressecção do nervo sinusal bilateral prévia à administração de Dox; a indução da IC ocorreu através de 6 aplicações de Dox, na dose de 2.5mg/kg, pela via IP a cada 4 dias. Após 15 dias do término da indução, os animais foram avaliados pelo ecocardiograma e canulados para registro de pressão arterial invasiva e avaliação hemodinâmica, autonômica, barorreflexa e quimiorreflexa. A análise dos resultados mostra que o grupo CDOX apresentou redução do peso corporal, da sensibilidade baro e quimiorreflexa, hiperatividade simpática acompanhada de redução vagal, redução da morfologia cardíaca associada à disfunção diastólica e sistólica e redução do peso bruto cardíaco e ventricular. A desnervação não foi capaz de reverter os efeitos deletérios causados pela Dox, inclusive a desnervação acentuou a disfunção diastólica e sistólica induzida pela Dox. Concluiu-se que a desnervação carotídea não foi eficiente em melhorar a insuficiência cardíaca induzida pela Dox no modelo experimental proposto / Heart failure (HF) is the final stage of several cardiac pathologies and results in high morbimortality. Among the causes, we can mention the cardiotoxic effects in patients treated with doxorubicin (Dox). The pathophysiology of HF has increased baroreflex activity and marked sympathetic hyperactivity (HS), a compensatory state to the reduction of cardiac output. However, prolonged HS results in worsening of the symptoms. Currently, the role of carotid corpuscles (CC) in the pathophysiology of HF is discussed due improvement of sympathetic reflex presents in patients with HF after CC removal. The objective of this study was to evaluate the influence of CC on the evolution of HF induced by DOX for this method 35 Male Wistar rats arranged in 4 groups: Salina control (CSAL; n = 7) and Dox Control (CDOX; n = 12) Salina Denerved (DSAL; n = 4) and Dox Denerved (DDOX; n = 12). A denervation consisted of bilateral sinus nerve resection prior to Dox administration, induction of HF through 6 Dox applications at a dose of 2.5mg / kg, via IP every 4 days. After 15 days of the end of the induction, the animals were evaluated by echocardiogram and cannulated to record invasive blood pressure and hemodynamic, autonomic, baroreflex and chemorreflex evaluation. Our experiment demonstrated that the CDOX group had reduction of body weight, baro and chemoreflex sensitivity, sympathetic hyperactivity accompanied by vagal reduction, reduction of cardiac morphology associated with diastolic and systolic dysfunction and reduction of gross cardiac and ventricular weight. The denervation is not able to reverse the deleterious effects caused by Dox, including denervation accentuated by Dox-induced diastolic and systolic dysfunction. Based on our results on a carotid denervation it was not effective in improving heart failure induced by Dox

Procurou-se confirmar a existência de alterações estruturais em corpos carotídeos de ratos expostos à hiperóxia que pudessem explicar a atenuação da resposta fisiológica à hipóxia nessas condições descrita na literatura. Também testamos a hipótese de haver um desvio de fluxo sanguíneo para os capilares intraglômicos em situações de hiperoxigenação hiperbárica.15 ratos machos Wistar adultos foram divididos em 3 grupos e expostos a 2,4 ATA por 6 horas, a 3,0 ATA por 6 horas e a ar ambiente (grupo controle). Os resultados obtidos através de análise histológica e morfométrica mostraram: a) nenhuma alteração da arquitetura dos corpos carotídeos, mas as células expostas à dose mais elevada apresentaram-se com citoplasma desarranjado, confirmado pela microscopia eletrônica; b) um aumento significativo da densidade volumétrica de capilares preenchidos por hemácias, mas não do estroma intersticial, no grupo exposto à dose mais elevada de O2 c) uma vasoconstricção significativa das arteríolas maiores em todas as doses de oxigênio empregadas no estudo e das arteríolas menores na dose mais elevada de O2; d) variações significativas na proporção das variantes de células glômicas no grupo exposto a menor dose de O2; e) mitocôndrias com poucas cristas, tanto nas células glômicas quanto nas terminações nervosas, embora nas primeiras apresentem-se bem deformadas; f) proliferação membranosa citoplasmática com aumento de REG e Golgi nas células glômicas e sustentaculares. Esses resultados sugerem um desvio do fluxo dos vasos mais calibrosos em direção aos capilares intraglômicos, confirmando nossa hipótese inicial e indicam que o oxigênio, dependendo da dose utilizada, exerce um efeito tóxico importante sobre os corpos carotídeos, com alterações significativas da ultraestrutura das células glômicas e terminações nervosas. / We sough to confirm the existence of structural alterations in rat carotid bodies exposed to hyperoxia that could explain the attenuation of the ventilatory hypoxic drive (HD) by hyperoxic conditions described in the literature. We also tested the hypothesis of there being a deviation of blood flow toward intraglomic capillaries in situations of hyperbaric oxygenation (HBO).15 adult male Wistar rats were divided in 3 groups and exposed to O2 at 2.4 ATA for 6 hours, at 3.0 ATA for 6 hours and to air at 1.0 ATA (control group). The results obtained through histological and morphometric analysis showed: a) no alteration in the architecture of the carotid bodies, but the cytoplasm of the cells exposed to the highest dose were disarranged, a feature confirmed by electron microscopy; b) a significant increase in volume density of capillaries filled out by red blood cells but not of interstitial stroma in the group exposed to O2 at the highest dose; c) a significant vasoconstriction of larger arterioles in all doses of oxygen employed in the study and of smaller arterioles at the highest dose of O2; d) significant variations in the proportion of glomic cell variants in the group exposed to the lowest dose of O2; e) mitochondria with few cristae, so in glomic cells as in nerve-endings, although in the former they were very deformed; f) cytoplasmic membranous proliferation with an increase of endoplasmic reticulum and Golgi apparatus in glomic and sustentacular cells. These results suggest a deviation of blood flow from more calibrated vessel toward intraglomic capillaries, confirming our initial hypothesis and indicate that oxygen, depending on the dose used, exerts an important toxic effect on rat carotid body with significant alterations of glomic cell and nerve-endings ultrastructure.

O barorreflexo arterial é o principal mecanismo de regulação a curto prazo da pressão arterial (PA), mantendo-a dentro de um estreito limite de variação. A elevação da PA estimula sensores mecânicos (barorreceptores), que levam a uma inibição simpática e aumento da atividade vagal cardíaca, provocando queda (normalização) da PA. A estimulação elétrica de aferências dos barorreceptores é uma técnica que surgiu na década de 60 e, atualmente, vem sendo utilizada em pacientes com hipertensão refratária. Hipotetizamos que a estimulação elétrica do SC seria capaz de promover alterações hemodinâmicas e na modulação autonômica cardiovascular de ratos normotensos e SHR. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi caracterizar respostas hemodinâmicas, variabilidade da frequência cardíaca (FC) e PA, e avaliar alterações vasculares à estimulação elétrica do seio carotídeo (SC) em ratos normotensos ou espontaneamente hipertensos (SHR). Ratos Wistar ou SHR, com 300g (15 a 18 semanas) foram anestesiados (ketamina e xilazina) e implantados com eletrodos ao redor do SC e cânula na artéria femoral. No dia seguinte, após registro basal da PA, o SC dos ratos foi estimulado com pulsos de 1 mA, 1 ms e 15, 30, 45 ou 60 Hz durante 20 s. A seguir, um estímulo prolongado (60 min) com pulsos de 1 mA, 1 ms e 30 Hz foi aplicado ao SC dos ratos de forma contínua ou intermitente (20/20s ON/OFF). Um grupo distinto de SHR foi implantado (SC) com um estimulador miniaturizado capaz de gerar, ininterruptamente, pulsos de 3 V, 1 ms, e 30 Hz, de modo intermitente (20/20s ON/OFF). Nesses animais, no dia seguinte ao implante dos eletrodos, foi realizado um registro basal da PA e o estimulador foi ligado, estimulado o SC durante 48 h. Após o termino da estimulação, um novo registro da PA foi realizado e, ao final, o leito mesentérico dos ratos foi removido para análise de reatividade vascular. A estimulação elétrica de curta duração (20 s) provocou uma resposta hipotensora, que foi maior em SHR (?= -16 a -48 mmHg, n=14) do que em ratos normotensos (?= -19 a -28 mmHg, n=10). A hipotensão causada pela estimulação do SC foi frequência dependente apenas nos SHR. Uma bradicardia, semelhante em ambos os grupos (Wistar e SHR), e não dependente da frequência de estimulação, também foi observada com a estimulação do SC. Na estimulação prolongada (60 min), realizada de forma contínua ou intermitente, também houve hipotensão e bradicardia que se mantiveram durante todo o período de estímulo. A hipotensão durante o estímulo de 60 min do SC também foi maior em SHR (?-38 ± 9 mmHg) do que em ratos Wistar (-15 ± 5 mmHg). A análise simbólica, antes e durante a estimulação do SC, no grupo que recebeu estimulação contínua, revelou um aumento na porcentagem de sequências tipo 2UV da FC (relacionadas à modulação vagal cardíaca) de 37 ± 3 para 45 ± 4 %. A análise espectral mostrou diminuição na potência do espectro da PA na banda de LF (relacionada à modulação simpática cardíaca e vascular) de 3.6 ± 0.3 para 0.7 ± 0.1 mmHg2 apenas em animais normotensos. Os SHR estimulados cronicamente (48 h) tiveram uma PA menor após o final do estímulo (173 ± 5 vs 150 ± 5 mmHg). Entretanto, a variabilidade da FC e da PA não foi alterada pela estimulação crônica do SC. Adicionalmente, o estímulo elétrico crônico do SC promoveu aumento na reatividade das artérias mesentéricas à Acetilcolina, e à fenilefrina, tanto na presença como na ausência do endotélio. A resposta hipotensora perdurou até 60 minutos após o desligamento do dispositivo de estimulação. Concluindo, a estimulação elétrica do SC de ratos acordados, normotensos ou SHR é efetiva em diminuir a PA e FC além de promover alterações na variabilidade da FC e da PA condizentes à redução da modulação simpática em animais normotensos. Adicionalmente, a estimulação crônica do SC promoveu alterações em vasos de resistência. / Arterial baroreflex is the main short-term regulation mechanism of blood pressure (BP), keeping it under narrow limits of variation. The increasing of BP stimulates mechanical sensors (baroreceptors), which lead to inhibition of sympathetic drive and increasing cardiac activity of vagus nerve, resulting in decrease (normalization) of the BP. Electrical stimulation of afferent baroreceptor is an approach that emerged in the 60s and is now being used in patients with resistant hypertension. We hypothesized that electrical stimulation of CS promote hemodynamic and autonomic responses in normotensive and SHR. The aim of this study was to characterize hemodynamic responses, heart rate (HR) and BP variability, and evaluate vascular changes to electrical stimulation of the carotid sinus (CS) in normotensive or spontaneously hypertensive rats (SHR). SHR and Wistar rats with 300g (15 to 18 wk) were anesthetized (ketamine and xylazine) and implanted with electrodes in CS and a catheter into femoral artery. On the next day, after baseline recording of the BP, animals were subjected to electrical stimulation of CS with pulses of 1 mA, 1 ms and 15, 30, 45 or 60 Hz during 20 s. Following, a continuously or intermittently (20 / 20s ON / OFF) prolonged stimulation (60 min) with pulses of 1 mA, 1 ms and 30 Hz was applied to CS of rats. Another SHR group was implanted with a miniaturized stimulator connected to CS electrodes, capable of generating uninterruptedly pulses of 3 V, 1 ms, and 30 Hz, intermittently (20/20s ON/OFF). On the next day, after baseline recording of BP, the stimulator was turned on, and CS was stimulated during 48 h. After the end of stimulation, another BP recording was performed and the mesenteric bed of rats was removed for analysis of vascular reactivity. Short-term (20 s) electrical stimulation of CS induced a hypotensive response that was greater in SHR (??= -16 to -48 mmHg, n = 14) than in normotensive rats (? = -19 to -28 mmHg, n = 10). Hypotensive response was dependent on stimulation frequency only in SHR. A bradycardic response, similar in both groups (Wistar and SHR) and not dependent of the frequency of stimulation was also observed. In prolonged stimulation (60 min), performed continuously or intermittently, hypotension and bradycardia were observed during whole stimulation period. Hypotensive effect observed during 60 min stimulation of the CS was greater in SHR (-38 ± 9 mmHg) than in Wistar rats (-15 ± 5 mmHg). The symbolic analysis, before and during the stimulation of the CS revealed an increase in the percentage of 2UV type sequences of HR (related to cardiac vagal modulation) from 37 ± 3 to 45 ± 4 %. Spectral analysis showed in the decrease power of BP spectrum in LF band (related to heart and vascular sympathetic modulation) from 3.6 ± 0.3 to 0.7 ± 0.1 mmHg2 only in normotensive animals. SHR chronically stimulated group (48 h) showed lower BP after the end of the stimulus (173 ± 5 vs 150 ± 5 mmHg). However, the variability of HR and BP was not changed by chronic stimulation of the CS. Moreover, chronic electrical stimulation of the CS increased the reactivity of mesenteric arteries to acetylcholine and phenylephrine, both in the presence or absence of the endothelium. The hypotensive response lasted after 60 minutes after the shutdown of the stimulation device. In conclusion, the electrical stimulation of CS in normotensive or SHR conscious rats is effective in decreasing BP and HR and promotes changes in the variability of HR and BP, consistent with reduction of sympathetic modulation in normotensive animals. Additionally, the chronic stimulation of the CS induced changes in resistance vessels.

A insuficiência cardíaca (IC) é o estágio final de diversas patologias cardíacas e apresenta alta morbimortalidade. Dentre as causas, estão os efeitos cardiotóxicos em pacientes tratados com doxorrubicina (Dox). A fisiopatologia da IC apresenta aumento da atividade barorreflexa e marcada hiperatividade simpática (HS), estado compensatório à redução do débito cardíaco. Porém, a HS prolongada culmina em alterações deletérias para o sistema cardiovascular (SC) com piora do quadro de sintomas. Atualmente muito se discute sobre o papel dos corpúsculos carotídeos (CC) na fisiopatologia da IC devido ao seu reflexo simpatotônico e a melhora de pacientes portadores de IC após a remoção dos CC. O nosso objetivo foi avaliar a influência do CC na evolução da IC induzida pela DOX. Para tal, 35 ratos Wistar machos foram dispostos em 4 grupos: controle Salina (CSAL; n=7) e Controle Dox (CDOX; n=12), Desnervado Salina (DSAL; n=4) e Desnervado Doxo (DDOX; n=12). A desnervação consistiu na ressecção do nervo sinusal bilateral prévia à administração de Dox; a indução da IC ocorreu através de 6 aplicações de Dox, na dose de 2.5mg/kg, pela via IP a cada 4 dias. Após 15 dias do término da indução, os animais foram avaliados pelo ecocardiograma e canulados para registro de pressão arterial invasiva e avaliação hemodinâmica, autonômica, barorreflexa e quimiorreflexa. A análise dos resultados mostra que o grupo CDOX apresentou redução do peso corporal, da sensibilidade baro e quimiorreflexa, hiperatividade simpática acompanhada de redução vagal, redução da morfologia cardíaca associada à disfunção diastólica e sistólica e redução do peso bruto cardíaco e ventricular. A desnervação não foi capaz de reverter os efeitos deletérios causados pela Dox, inclusive a desnervação acentuou a disfunção diastólica e sistólica induzida pela Dox. Concluiu-se que a desnervação carotídea não foi eficiente em melhorar a insuficiência cardíaca induzida pela Dox no modelo experimental proposto / Heart failure (HF) is the final stage of several cardiac pathologies and results in high morbimortality. Among the causes, we can mention the cardiotoxic effects in patients treated with doxorubicin (Dox). The pathophysiology of HF has increased baroreflex activity and marked sympathetic hyperactivity (HS), a compensatory state to the reduction of cardiac output. However, prolonged HS results in worsening of the symptoms. Currently, the role of carotid corpuscles (CC) in the pathophysiology of HF is discussed due improvement of sympathetic reflex presents in patients with HF after CC removal. The objective of this study was to evaluate the influence of CC on the evolution of HF induced by DOX for this method 35 Male Wistar rats arranged in 4 groups: Salina control (CSAL; n = 7) and Dox Control (CDOX; n = 12) Salina Denerved (DSAL; n = 4) and Dox Denerved (DDOX; n = 12). A denervation consisted of bilateral sinus nerve resection prior to Dox administration, induction of HF through 6 Dox applications at a dose of 2.5mg / kg, via IP every 4 days. After 15 days of the end of the induction, the animals were evaluated by echocardiogram and cannulated to record invasive blood pressure and hemodynamic, autonomic, baroreflex and chemorreflex evaluation. Our experiment demonstrated that the CDOX group had reduction of body weight, baro and chemoreflex sensitivity, sympathetic hyperactivity accompanied by vagal reduction, reduction of cardiac morphology associated with diastolic and systolic dysfunction and reduction of gross cardiac and ventricular weight. The denervation is not able to reverse the deleterious effects caused by Dox, including denervation accentuated by Dox-induced diastolic and systolic dysfunction. Based on our results on a carotid denervation it was not effective in improving heart failure induced by Dox