A hipertensão arterial (HA) é um importante problema de saúde pública e representa um dos fatores de risco mais relevantes na etiologia das doenças cardiovasculares. O incremento na resistência vascular periférica (RVP) é a principal característica da HA e está diretamente associado a alterações vasculares estruturais, mecânicas e funcionais. O aumento do estresse oxidativo tem sido considerado um importante fator que contribui para o desenvolvimento e estabelecimento da HA. A prática regular de exercício físico aeróbio, utilizada como medida não farmacológica para o tratamento da HA, tem se mostrado efetiva em reduzir os valores de pressão arterial através da promoção de diversas adaptações cardiovasculares. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do treinamento físico (TF) aeróbio sobre as alterações vasculares de artérias coronárias e mesentéricas de resistência induzidas pela HA. Para isso ratos espontaneamente hipertensos (SHR) foram submetidos a um protocolo de TF aeróbio. Este TF promoveu alterações estruturais, avaliadas através de um miógrafo de pressão, como o remodelamento vascular em coronárias e redução de colágeno com aumento na área das fenestras da elastina em mesentéricas, as quais foram associadas com a melhora na rigidez vascular. Além disso, o TF induziu melhora da função endotelial, avaliada através de estudos de reatividade vascular, principalmente mediada por aumento na disponibilidade de óxido nítrico ocasionada por redução do estresse oxidativo. Os resultados sugerem que o TF promoveu alterações vasculares que podem contribuir para diminuir a RVP e reduzir a pressão arterial / Hypertension is a major public health problem and represents one of the most important risk factors in the etiology of cardiovascular diseases. Peripheral vascular resistance increased is the main feature of hypertension and it is directly associated with vascular structural, mechanical and functional alterations. Oxidative stress increased has been considered an important factor that contributes to the development and establishment of hypertension. Regular exercise training, used as a non pharmacological treatment of hypertension, has been effective reducing blood pressure by promoting several cardiovascular adaptations. The aim of the present study was evaluate the effects of treadmill training on the vascular alterations of coronary and mesenteric resistance arteries induced by hypertension. Then, spontaneously hypertensive rats (SHR) were submitted to an aerobic exercise training protocol. The exercise training promoted structural alterations, measured by a pressure myography, as coronary vascular remodeling and collagen reduction and also the area of fenestrae in the elastin of mesenteric arteries were increased, which were associated with vascular stiffness improvement. In addition, the exercise training improved the endothelial function in both arterial beds, as evaluated by vascular reactivity analysis, mediated primarily by increasing nitric oxide availability caused by oxidative stress reduction. The results suggest that exercise training promoted vascular changes that can contribute to reduce peripheral vascular resistance and blood pressure

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-06T14:57:14Z No. of bitstreams: 1 gustavomontesnovaes.pdf: 4933394 bytes, checksum: d1148020d41a74584cee8821c8f26603 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-03-06T20:25:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gustavomontesnovaes.pdf: 4933394 bytes, checksum: d1148020d41a74584cee8821c8f26603 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T20:25:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gustavomontesnovaes.pdf: 4933394 bytes, checksum: d1148020d41a74584cee8821c8f26603 (MD5) Previous issue date: 2015-07-10 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A hipertensão é uma doença crônica que está relacionada com o aumento da pressão exercida pelo sangue nas paredes dos vasos sanguíneos. Seu surgimento está relacionado a síndromes metabólicas e, frequentemente, á obesidade. Entre o período de 2000 e 2011, esta patologia foi considerada a maior causa de morte no mundo devido à complicações inerentes a sua disfunção, como por exemplo acidente vascular cerebral e o infarto do miocárdio. Diversos estudos vêm sendo realizados com o objetivo de compreender melhor os mecanismos que estão relacionados ao surgimento da hipertensão bem como as disfunções causadas pela doença. Dentre estas disfunções, existem as alterações fisiológicas que ocorrem no coração sendo que as principais alterações ocorrem na atividade elétrica e mecânica do órgão cardíaco. A modelagem computacional se mostra como uma ferramenta muito eficaz no auxílio de tais estudos. A possibilidade de simular as disfunções causadas pela hipertensão no coração permitiria realizar experimentos prévios com baixo custo e em um pequeno intervalo de tempo. Assim este trabalho tem por principal objetivo apresentar modelos computacionais capazes de reproduzir a atividade eletromecânica transmural do miócito de ratos normotensos e hipertensos. Para isto, é proposto um novo modelo matemático/computacional resultado de um acoplamento de outros dois presentes na literatura. O modelo computacional proposto obteve resultados bastante satisfatórios visto que foi capaz de reproduzir as alterações fisiológicas ocorridas em miócitos de ratos, tanto para células de origem do epicárdio quanto para células de origem do endocárdio, nas principais variáveis associadas ao batimento cardíaco: potencial de ação, transiente intracelular de cálcio e o encurtamento do sarcômero. / The hypertension is a chronic disease that is related to an increased in the pressure exerted by the blood on the walls of blood vessels. Its appearance is related to the metabolic syndrome and often with obesity. Between the years 2000 and 2011, this condition was considered the leading cause of death worldwide due to the complications inherent to its dysfunction, such as stroke and myocardial infarction. Several studies have been conducted in order to better understand the mechanisms that are related to the onset of hypertension and the dysfunctions caused by this disease. Among these disorders, there are the physiological changes that occur in the heart with the main changes occuring in electrical and mechanical activity of the heart organ. The Computational modeling can become a very effective tool in aid of such studies. The possibility of simulating the dysfunctions caused by hypertension in the heart would results in a possibility to do previous in silico experiments with low cost and in a short period of time. So this work is primarily engaged to present computational models capable of reproducing the transmural electromechanical activity of myocyte of normotensive and hypertensive rats. For this, a new mathematical / computational model was proposed resulted from a coupling of two others models presented in the literature. The proposed computational model obtained satisfactory results since it was able to reproduce the physiological changes in myocytes of rats, both for epicardial origin of cells and for endocardial cells of origin, the main variables associated with the heartbeat: the action potential, calcium intracellular transient and the shortening of the sarcomere.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:13:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8494_1.pdf: 11553961 bytes, checksum: e948365d416d27f263d11adf962b5add (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e Tecnológico / Este estudo investigou os possíveis mecanismos dos efeitos cardiovasculares do óleo essencial da Aniba canelilla (OEAC) e seu principal constituinte o 1-nitro-2- feniletano (NF) em ratos espontaneamente hipertensos (SHRs). Para tal, foram realizados experimentos in vitro e in vivo. Ratos machos SHRs foram submetidos a cirurgia para implantação dos cateteres na artéria aorta e veia cava inferior. Para os estudos de reatividade vascular os animais foram sacrificados e a artéria mesentérica superior foi isolada. Os anéis foram mantidos em cubas com solução Krebs-Henseleit, (37ºC) e gaseificada com carbogênio. Em ratos anestesiados, injeções intravenosas (i.v.) em bolus do OEAC (1-20 mg/kg) ou NF (1-10 mg/kg) induziram efeitos hipotensor e bradicardizante, dose-dependentes, que foram caracterizados em dois períodos (fase 1 e 2). O componente rápido (fase 1) da resposta hipotensora e bradicardizante induzido pelo OEAC e NF, ambos na dose de 10 mg/kg, foi ausente após a administração direta no ventrículo esquerdo. A fase 1 foi também abolida após a bivagotomia ou pelo tratamento perineural dos nervos vagos com capsaicina (250 μg/mL). No entanto, a fase 1 permaneceu inalterada pelo pré-tratamento i.v. com capsazepina (1 mg/kg) ou ondasetron (30 μg/kg). Em ratos acordados, o NF (5 e 10 mg/kg) induziu efeitos hipotensor e bradicardizante rápidos (fase 1) que foram completamente abolidos pelo pré-tratamento com metilatropina (1 mg/kg, i.v.). Nas concentrações de 0,1-1000 μg/mL, o OEAC e o NF induziram um relaxamento reversível e concentração-dependente nas preparações isoladas de artéria mesentérica pré-contraídas com KCl (75 mM) com a IC50 [média geométrica (95% de intervalo de confiança)] de 294,19 [158,20-94,64] e 501,27 [378,60-624,00] μg/mL, respectivamente, ou com fenilefrina (FEN; 1 μM) [IC50 = 11,07 [6,40-15,68] e 7,91 [4,08-11,74) μg/mL, respectivamente]. O efeito vasorrelaxante do OEAC nas preparações pré-contraídas pela FEN não foi dependente da integridade do endotélio. OEAC e NF também inibiram a curva de concentração-resposta para a FEN (10-10- 3 x10-4 M) ou KCl (25-125 mM). Em meio isento de Ca2+, o OEAC (100 μg/mL) reduziu significativamente a contração induzida pela FEN (1 mM) sem alterar aquela induzida pela cafeína (20 mM). Em meio isento de Ca2+ contendo alta concentração de potássio (75 mM) , as contrações induzidas por CaCl2 e BaCl2 foram reduzidas ou até completamente abolidas pelo OEAC nas concentrações de 100 e 600 μg/mL, respectivamente. Um efeito similar nas contrações induzidas por CaCl2 foi também observado com o NF. O OEAC reduziu de maneira concentraçãodependente (IC50 = 52,66 [10,82-94,64]) a contração induzida pelo dibutirato de forbol (1 μM), um ativador da proteína kinase C. Em conclusão, o OEAC e o NF induzem um reflexo vago-vagal bradicardizante e hipotensor (fase 1) que aparentemente resultou da estimulação das fibras C aferentes vagais pulmonares mas não cardíacas. Este reflexo não parece envolver a ativação dos receptores vanilóides TPRV1 nem dos receptores 5-HT3 localizados nestas fibras sensoriais vagais. O componente tardio (fase 2) da resposta hipotensora do OEAC parece ser decorrente, pelo menos em parte, de um efeito vasorrelaxante principalmente através de um mecanismo miogênico independente da integridade do endotélio do que através de um mecanismo dependente de eventos na membrana celular, envolvendo canais de cálcio dependentes de voltagem ou de receptor. Este efeito vasorrelaxante do OEAC, preferencialmente dependente do acoplamento farmacomecânico, foi principalmente atribuído à ação de seu maior constituinte, o NF

A linhagem de ratos espontaneamente hipertensos (SHR) tem sido utilizada para como modelo animal para hipertensão humana, uma vez que estes animais desenvolvem pressóricos aumentados, hipertrofia ventricular esquerda, aumento de colágeno intersticial e disfunção diastólica. Embora o excesso de colágeno fibrilar tenha sido bem estudado neste modelo e esteja envolvido na insuficiência cardíaca observada, não há estudos quantitativos acurados (baseados na estereologia) para avaliar precisamente o volume tecidual ocupado pelo colágeno fibrilar e o remodelamento das fibrilas de colágeno segundo seu diâmetro uma vez que variações no diâmetro das fibrilas têm grande impacto funcional Mais ainda, nunca foi estudado neste modelo o remodelamento das fibras do sistema elástico (oxitalânicas, elaunínicas e elásticas propriamente ditas), que juntamente com o componente colagênico são responsáveis pelas características biomecânicas do tecido. Assim sendo, os corações de ratos Wistar (WIS), Wistar Kyoto (WKY) e SHR foram submetidos a análise hemodinâmicas e foram processados para microscopia de luz e eletrônica, segundo amostragem estereológica. Cortes corados com HE foram utilizados para avaliação do diâmetro dos cardiomiócitos e do volume absoluto do coração e do ventrículo esquerdo; cortes corados com Picrossirius-hematoxilina foram utilizados para a avaliação da fração de volume ocupada por colágeno no ventrículo esquerdo e volume absoluto de colágeno; cortes ultra-finos foram utilizados para avaliação do diâmetro das fibrilas de colágeno cortadas transversalmente e para avaliação da distribuição das fibras oxitalânicas, elaunínicas e elásticas. Os resultados mostram que a hipertrofia ventricular dos animais SHR deveu-se à hipertrofia dos cardiomiócitos associada à maior quantidade de colágeno fibrilar (3,8 x maior no SHR que no WIS). A análise ultraestrutural mostrou que as fibrilas de colágeno no endomísio variam, em nanômetros, de 31 a 53 nos animais WIS, de 36 a 67 nos WKY e de 31 a 85 nos SHR, com medianas respectivamente de 39,58, 48,38 e 54,39, sendo que do ponto de vista estatístico a distribuição dos diâmetros das fibrilas colágenas dos animais SRH é diferente das outras duas linhagens.A análise uttra-estrutural das fibras do sistema elástico mostrou que as fibras oxitalânicas, elaunínicas e elásticas apresentam uma distribuição diferencial nos diversos compartimentos da parede cardíaca dos animais, sendo que nas três linhagens há fibras elásticas propriamente ditas no endocárdio e epicárdio; no entanto, no perimísio as fibras elásticas e elaunínicas aparecem raramente nos ratos SRH e com maior freqüência nos WIS e WKY; no endomísio dos ratos SRH não foi possível observar a mesma riqueza de fibras elásticas e elaunínicas presentes nas outras linhagens, havendo assim um predomínio de fibras oxitalânicas no vi endomísio dos animais SHR. Os resultados mostram que, além das modificações quantitativas no conteúdo de colágeno no miocárdio do ventrículo esquerdo dos animais SHR, há também uma alteração qualitativa na população de fibrilas colagênicas que passa a ser constituída por fibrilas mais grossas. Mais ainda, os resultados mostram que, em relação às fibras do sistema elástico, a predominância de fibras oxitalânicas no endomísio dos animais SHR sugere que as forças de tensão maiores no coração destes animais modulem não somente o sistema colagênico mas também o sistema elástico no sentido de acumular fibras que suportam melhor as cargas, contribuindo para a perda da complacência da parede ventricular / The strain of spontaneously hypertensive rats (SHR) has been used as an animal model for human hypertension, since these animals develop increased blood pressure, left ventricular hypertrophy, increased interstitial collagen and diastolic dysfunction. Although excess fibrillar collagen has been well studied in this model and is involved in observed heart failure, there are no accurate quantitative studies (i.e., based on stereology) to precisely assess the volume of tissue occupied by fibrillar collagen neither the remodeling of collagen fibrils with respect to their diameters, and such studies are very important because variations in the diameter of the fibrils have a major functional impact. Moreover, the remodeling of elastic system fibers (oxytalan, elauninic and elastic proper), which together with the collagenous component are responsible for biomechanical features of the tissue, has never been studied in this model. Thus, the hearts of Wistar (WIS), Wistar Kyoto (WKY) and SHR rats went through hemodynamic analysis and were processed for light and electron microscopy, according to stereological sampling criteria. HE-stained sections were used to evaluate the diameter of the cardiomyocytes and the absolute volume of the heart while left ventricular sections stained by Picrosirius-hematoxylin were used to evaluate the volume fraction occupied by collagen in the left ventricle as well as its absolute volume of collagen; ultra-thin sections were used for evaluation of the diameter of transversally sectioned collagen fibrils and for evaluation of the distribution of oxytalan, elauninic and elastic proper fibers. The results show that the ventricular hypertrophy of SHR rats was due to cardiomyocyte hypertrophy associated with a higher amount of fibrillar collagen (3.8 times as high as in the WIS rats). The ultrastructural analysis showed that the collagen fibrils in the endomysium range in nanometers, from 31 to 53 in WIS animals, 36 to 67 in the WKY and 31 to 85 in SHR, with medians 39.58, 48.38 and 54.39, respectively. The distribution of diameters of collagen fibrils is statistically different in SRH animals when compared to the other two strains. The ultrastructural analysis of the fibers of the elastic system showed that oxytalan, elauninic and elastic fibers present a differential distribution across the various compartments of the heart wall of the animals. In the three strains there are elastic fibers proper in the endocardium and epicardium, while in the perimysium, the elastic fibers proper and the elauninic fibers rarely appear in SRH rats, being more frequent in WIS and WKY rats; the endomysium of SRH rats did not exhibit the same richness of elastic fibers proper and elauninic fibers present in other strains, occurring thus a predominance of oxytalan fibers in the endomysium of SHR rats. viii The results also show that, in addition to the quantitative changes in collagen content of left ventricular myocardium of SHR rats, there is a qualitative alteration in the population of collagen fibrils that is richer in thicker fibrils. Moreover, the results show that, with respect to the fibers of the elastic system, the predominance of the oxytalan fibers in the endomysium of SHR rats suggests that the higher tensile forces in the hearts of these animals modulate not only the collagenous system but also the elastic system, entailing accumulation of fibers suited to better support the loads, contributing to the loss of ventricular wall compliance

O aumento da osmolaridade plasmática é conhecido como hiperosmolaridade e é resultado do aumento do aporte de sódio ou, da diminuição do volume plasmático de água. Trata-se de um desafio orgânico capaz de iniciar uma série de respostas neuro-hormonais que incluem a liberação de vasopressina e aumento da atividade simpática, com consequente elevação da pressão arterial. Descrever o papel do sistema nervoso autonômico no desenvolvimento da hipertensão arterial secundária a ingestão de sódio é essencial para elucidar os mecanismos envolvidos na gênese desta patologia. Neste sentido, o RVLM é um importante alvo de estudos, dado seu envolvidos na regulação da atividade simpática, via projeções para a CIML. O RVLM possui um grupo neuronal denominado C1 caracterizado pela presença da enzima PNMT; a ativação destes neurônios já foi descrita em resposta a diversos desafios orgânicos tais como hipóxia, dor, hemorragia, inflamação, hipotensão e hipoglicemia. Sendo a hiperosmolaridade um desequilíbrio da homeostase propusemos investigar a possível participação dos neurônios adrenérgicos do grupamento C1 sobre a hipertensão secundária ao desafio hiperosmótico desencadeado pela ingestão crônica de solução de 2% cloreto de sódio (salina hipertônica de NaCl 2%) por 7 dias. Nossos resultados nos permitem concluir que: 1) a injeção de anti-D&betaH-saporina na região do RVLM causou a depleção de neurônios TH+ nas regiões C1 e A5; 2) A depleção dos neurônios TH+ não alterou o comportamento de ingestão de sódio e, tampouco os valores de hematócrito e osmolaridade plasmática resultados da exposição ao hiperosmótico durante 7 dias, comparado aos animais controle; 3) A lesão prévia dos neurônios do C1 e A5 inibe o desenvolvimento da hipertensão secundária ao estímulo hiperosmótico por ingestão de NaCl 2%. Além disso, propusemos também estudar como estariam as respostas cardiovasculares e de controle hidroeletrolítico em indivíduos normotensos e previamente hipertensos frente a diferentes intensidades de estímulo hiperosmótico desencadeado pela ingesta de salina hipertônica de NaCl 2%. Os resultados demonstraram que 1) a ingestão de sódio desencadeia uma elevação da pressão arterial de maior magnitude nos SHR, quando comparado aos animais Wistar; 2) que não parece estar envolvida com diferenças no balanço hidroeletrolítico, uma vez que observou-se repostas similares entre as duas linhagens; 3) houve ainda, um aumento da expressão do RNAm para neuropeptídeo vasopressina (VP) no núcleo paraventricular do hipotálamo (PVN) tanto em Wistar quanto em SHR decorrente da ingestão de NaCl 2% durante 7 dias. Até o presente momento nossos resultados permitem duas considerações acerca dos mecanismos envolvidos nas repostas geradas frente desafios da osmolaridade: 1) os neurônios TH+ e, potencialmente do grupamento C1, estão envolvidos no desenvolvimento da hipertensão arterial em situações de desafio crônico da osmolaridade; 2) em animais hipertensos (SHR) o estímulo hiperosmótico gera uma elevação da pressão arterial de maior magnitude em comparação aos animais normotensos, fato que sugerimos envolver mecanismos de controle neural da pressão arterial, uma vez que não se observou alterações significativas nos parâmetros hidroeletrolítico e função renal entre as duas linhagens. / Plasma osmolarity increases is known as hyperosmolarity and it is a consequence of high sodium intake or decrease of water plasma content. It is an organic imbalance that elicits neurohormonal responses including release of vasopressin and increased in sympathetic activity, with consequent elevation of blood pressure. To describe the role of the autonomic nervous system in the development of sodium induced hypertension is critical to elucidate the mechanisms involved in the genesis of this pathology. In this sense, the RVLM is an important target, given its involved in the regulation of sympathetic activity, via CIML projections. The RVLM has a neuronal group known as C1 that present the PNMT enzyme; the activation of these neurons has already been described in response to several organic challenges such as hypoxia, pain, hemorrhage, inflammation, hypotension and hypoglycemia. Since hyperosmolarity is an homeostasis imbalance, we propose to investigate the role of adrenergic C1 neurons on sodium induced hypertension, triggered by the chronic ingestion of NaCl2% solution during 7 days. Our results allow us to conclude that: 1) the anti-D&betaH-saporin injection in the RVLM led to a depletion of TH+ neurons in the C1 and A5 regions; 2) Depletion of TH + neurons did not alter the sodium intake behavior, hematocrit and plasma osmolality values result from 7 days NaCl 2% exposure, compared to control animals; 3) Depletion of TH+ in C1 and A5 regions inhibits the development of sodium induced hypertension . In addition, we also proposed to investigate the cardiovascular and hydroelectrolytic responses elicits in normotensive and hypertensive rats, in response to different intensities of hyperosmotic stimulation triggered by the ingestion of hypertonic saline of NaCl 2%. The results demonstrated that: 1) the increase in blood pressure triggers by NaCl 2% intake is higher in SHR when compared to Wistar animals; 2) that does not appear to be involved with differences in hydroelectrolyte balance, since similar responses were observed between the two strains; 3) there was also an increase in mRNA expression for neuropeptide vasopressin (VP) in the paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVN) in both strains, Wistar and SHR, in consequence of 7 days NaCl 2% intake. Our results allow two considerations about the mechanisms involved in the responses elicits by osmolarity challenges: 1) TH+ neurons and, potentially C1 neurons, are involved in the development sodium induced hypertension and; 2) in SHRs the hyperosmotic stimulus generates a higher blood pressure increase in comparison to normotensive animals, which seems to be associated with sympathoexcitatory components, since no significant alterations were observed in the hydroelectrolytic parameters and renal function between the two strains.

Orientador: Katashi Okoshi / Resumo: Introdução: A sobrecarga de pressão causada pela hipertensão arterial sistêmica (HAS) pode gerar mudança na arquitetura do colágeno, favorecer a fibrose, bem como o desbalanço entre a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) e a capacidade antioxidante. Aumento das ERO pode gerar ativação de vias sinalizadoras como a do fator nuclear kappa B (NF-kB) e das proteínas quinases ativadas por mitógenos (MAPK). Alterações dessas vias contribuem para o processo de remodelamento cardíaco causado pela HAS. O exercício físico desempenha importante papel na atenuação dos fatores de risco cardiovascular como a HAS. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi avaliar a influência do treinamento físico sobre o remodelamento cardíaco de ratos espontaneamente hipertensos (SHR) na fase que antecede o desenvolvimento de insuficiência cardíaca. Métodos: Foram constituídos quatro grupos experimentais de ratos: normotensos Wistar (W) sedentários (W-SED, n=27); W exercitados (W-EX, n=31); SHR sedentários (SHR-SED, n=27); e SHR exercitados (SHR-EX, n=32). A partir de 13 meses de idade, os animais dos grupos exercitados foram submetidos a protocolo de exercício em esteira, cinco dias por semana, durante quatro meses. A avaliação estrutural e funcional in vivo do coração foi realizada por ecocardiograma. A função miocárdica in vitro foi avaliada em preparações de músculo papilar isolado do ventrículo esquerdo (VE). Amostras de tecido do VE foram obtidas para análises bioquímicas, histológicas e mo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: The pressure overload caused by systemic arterial hypertension (SAH) may change the collagen architecture, induce fibrosis, as well as imbalance between the reactive oxygen species (ROS) production and antioxidant capacity. Increased ROS leads to activation of signaling pathways such as nuclear factor kappa B (NF-kB) and mitogen-activated protein kinases (MAPK). Alterations in these pathways contribute to cardiac remodeling process induced by SAH. Physical exercise plays an important role in mitigating cardiovascular risk factors such as hypertension. Therefore, the aim of this study was to evaluate the influence of physical training, started before clinical evidence of heart failure, on cardiac remodeling in spontaneously hypertensive rats (SHR). Methods: Four experimental groups were used: sedentary (W-SED n=27) and trained (W-EX, n=31) normotensive Wistar rats, and sedentary (SHR-SED, n=27) and exercised (SHR-EX, n=32) hypertensive rats. Rats of the exercise groups underwent a protocol of treadmill exercise five days a week, for four months; exercise started at 13 months of age. Echocardiogram was performed to evaluate in vivo cardiac structures and function. In vitro myocardial function was analyzed in left ventricular (LV) papillary muscle preparations. LV tissue samples were obtained for biochemical, histological, and molecular analysis. Total myocardial collagen was assessed by histology and hydroxyproline quantification. Cardiomyocyte size was measured i... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A hipertensão essencial humana, bem como a hipertensão desenvolvida em Ratos Espontaneamente Hipertensos (SHR), são caracterizadas pelo desenvolvimento de Pressão Arterial (PA) elevada na medida em que a idade avança, sem identificação da causa primária. Está bem estabelecido que este modelo animal apresenta estresse oxidativo (EOx) concomitante a hipertensão. O mecanismo pelo qual o antioxidante reduz a pressão não está claro, por essa razão, é necessário avaliar o comportamento destas enzimas envolvidas na homeostase da PA. Ratos Wistar-Kyoto (WKY) e SHR machos receberam ácido ascórbico, 200 mg / kg / dia por sonda orogástrica durante cinco semanas. A PA, a Hipertrofia Ventricular Esquerda (HVE), o Sistema Renina-Angiotensina (SRA), o Peptídeo Natriurético Atrial (ANP) e o EOx foram comparados entre os grupos por pletismografia, estereologia, microscopia confocal de varrimento a laser, microscopia eletrônica de transmissão, western blotting e análise do RT-qPCR. Os SHR tratados com ácido ascórbico reduziram a PA e a HVE. Além disso, as enzimas envolvidas na homeostase da PA, a renina e a Enzima Conversora de Angiotensina (ECA) normalizaram-se, bem como os Receptores tipo 1 de Angiotensina II (AT1). A grande quantidade de grânulos de ANP no grupo SHR foi reduzida pelo tratamento com ácido ascórbico. O balanço oxidativo foi restabelecido nos SHR tratados com este antioxidante. O EOx nos SHR eleva os níveis de renina e de PA. Estas espécies reativas de oxigênio podem ser envolvidas no mecanismo de sinalização para aumentar a expressão de ANP nos miócitos atriais. Estes dados também mostram que o tratamento com o antioxidante (vitamin C) reduz o EOx e normaliza a PA ao menos parcialmente pela redução de taxas de renina. / The essential hypertension, as well as the Spontaneously Hypertensive Rat (SHR), is characterized by the development of high BP (BP) with advancing age, with no identified primary cause. It is well established that this animal model presents OxS concomitant hypertension. The mechanism, by which the antioxidant reduces the pressure, is not clear, for this reason, it is necessary to evaluate the behavior of enzymes involved in the homeostasis of BP. Male Wistar-Kyoto (WKY) rats and SHR received ascorbic acid, 200 mg / kg / day by orogastric gavage with lasted five weeks. The BP, Left Ventricular Hypertrophy (LVH), renin-angiotensin system (RAS), Atrial Natriuretic Peptide (ANP) and OxS results have been extensively compared among groups by plethysmography, stereology, confocal laser scanning microscopy, transmission electron microscopy, western blotting and RT-qPCR analysis. The SHR treated with ascorbic acid reduced BP and LVH. Also, the enzymes involved in the homeostasis of BP, renin and Angiotensin Converting Enzyme (ACE) normalized, as well as Angiotensin II type 1 receptor (AT1R). The large amount of ANP granules in SHR group was reduced by treatment with ascorbic acid. Oxidative balance was reestablished in SHR treated with this antioxidant. OxS in SHR elevates renin levels and BP. These reactive oxygen species may be involved in the signaling mechanism for increased expression in ANP atrial myocytes. These data also show that treatment with antioxidant (vitamin C) reduces OxS and normalizes BP at least partly by reducing rates of renin.

Submitted by Luana Urbano Pagan null (luanapagan@alunos.fmb.unesp.br) on 2018-03-13T18:51:41Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado 1 fev 2018 - Luana Urbano Pagan.pdf: 2756763 bytes, checksum: 6b255d0ba5900dbacc830d74916982d2 (MD5) / Approved for entry into archive by ROSANGELA APARECIDA LOBO null (rosangelalobo@btu.unesp.br) on 2018-03-16T19:35:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pagan_lu_dr_bot.pdf: 2756763 bytes, checksum: 6b255d0ba5900dbacc830d74916982d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-16T19:35:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pagan_lu_dr_bot.pdf: 2756763 bytes, checksum: 6b255d0ba5900dbacc830d74916982d2 (MD5) Previous issue date: 2018-03-02 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Introdução: A sobrecarga de pressão causada pela hipertensão arterial sistêmica (HAS) pode gerar mudança na arquitetura do colágeno, favorecer a fibrose, bem como o desbalanço entre a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) e a capacidade antioxidante. Aumento das ERO pode gerar ativação de vias sinalizadoras como a do fator nuclear kappa B (NF-kB) e das proteínas quinases ativadas por mitógenos (MAPK). Alterações dessas vias contribuem para o processo de remodelamento cardíaco causado pela HAS. O exercício físico desempenha importante papel na atenuação dos fatores de risco cardiovascular como a HAS. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi avaliar a influência do treinamento físico sobre o remodelamento cardíaco de ratos espontaneamente hipertensos (SHR) na fase que antecede o desenvolvimento de insuficiência cardíaca. Métodos: Foram constituídos quatro grupos experimentais de ratos: normotensos Wistar (W) sedentários (W-SED, n=27); W exercitados (W-EX, n=31); SHR sedentários (SHR-SED, n=27); e SHR exercitados (SHR-EX, n=32). A partir de 13 meses de idade, os animais dos grupos exercitados foram submetidos a protocolo de exercício em esteira, cinco dias por semana, durante quatro meses. A avaliação estrutural e funcional in vivo do coração foi realizada por ecocardiograma. A função miocárdica in vitro foi avaliada em preparações de músculo papilar isolado do ventrículo esquerdo (VE). Amostras de tecido do VE foram obtidas para análises bioquímicas, histológicas e moleculares. A avaliação do colágeno miocárdico total foi realizada pela histologia e por quantificação de hidroxiprolina. O tamanho dos miócitos foi medido em cortes histológicos do VE. A atividade das enzimas antioxidantes foi quantificada por espectrofotometria. A atividade da NADPH oxidase foi avaliada pela redução da lucigenina. A quantificação proteica dos colágenos I e III, lisil oxidase, vias MAPK e NF-kB, e inibidores teciduais 1 e 2 das metaloproteinases foi realizada por Western blot. A atividade das metaloproteinases foi realizada por zimografia. As comparações entre os grupos foram realizadas por análise de variância (ANOVA) complementada pelo teste de Bonferroni (distribuição normal), ou o teste de Kruskal-Wallis complementado pelo teste de Dunn (distribuição não normal). Resultados: A pressão arterial sistólica foi maior nos grupos SHR. Os grupos exercitados apresentaram maior capacidade física. Os sinais de insuficiência cardíaca foram maiores nos grupos hipertensos em relação aos controles, e o grupo SHR-EX apresentou menor prevalência de derrame pleural e taquipneia em comparação ao SHR-SED. O ecocardiograma mostrou reduções da espessura da parede do VE, espessura relativa do VE, diâmetro do átrio esquerdo e melhora do relaxamento no grupo SHR-EX vs. SHR-SED. O estudo da função miocárdica in vitro mostrou melhor performance no grupo SHR-EX (derivada positiva da tensão desenvolvida) vs. SHR-SED. O grupo SHR-EX mostrou maior atividade das enzimas antioxidantes em comparação SHR-SED. A produção de hidroperóxido de lipídeo, diâmetros dos miócitos, expressões proteicas da JNK fosforilada e da IkB total foram maiores nos grupos hipertensos. A quantificação de hidroxiprolina, malondialdeído, atividade da NADPH oxidase, expressões proteicas do colágeno III, lisil oxidase, TIMP-1, JNK total, p38 fosforilada, p65 fosforilada e total e IkB fosforilada não apresentaram diferença entre os grupos. A fração colágena intersticial, a atividade da MMP-2 e a expressão proteica da p38 total, ERK total e fosforilada foram maiores no SHR-SED em comparação com controle. O exercício causou redução da atividade da MMP-2 e da expressão da ERK fosforilada nos ratos hipertensos. Conclusão: O exercício físico em ratos espontaneamente hipertensos atenua o remodelamento cardíaco que está associado à melhora da tolerância ao esforço físico e redução da frequência de sinais de insuficiência cardíaca. Além disso, associa-se ao aumento da atividade das enzimas antioxidantes, diminuição da fosforilação da ERK e da atividade da MMP-2, e atenuação da expressão proteica da ERK total. / Introduction: The pressure overload caused by systemic arterial hypertension (SAH) may change the collagen architecture, induce fibrosis, as well as imbalance between the reactive oxygen species (ROS) production and antioxidant capacity. Increased ROS leads to activation of signaling pathways such as nuclear factor kappa B (NF-kB) and mitogen-activated protein kinases (MAPK). Alterations in these pathways contribute to cardiac remodeling process induced by SAH. Physical exercise plays an important role in mitigating cardiovascular risk factors such as hypertension. Therefore, the aim of this study was to evaluate the influence of physical training, started before clinical evidence of heart failure, on cardiac remodeling in spontaneously hypertensive rats (SHR). Methods: Four experimental groups were used: sedentary (W-SED n=27) and trained (W-EX, n=31) normotensive Wistar rats, and sedentary (SHR-SED, n=27) and exercised (SHR-EX, n=32) hypertensive rats. Rats of the exercise groups underwent a protocol of treadmill exercise five days a week, for four months; exercise started at 13 months of age. Echocardiogram was performed to evaluate in vivo cardiac structures and function. In vitro myocardial function was analyzed in left ventricular (LV) papillary muscle preparations. LV tissue samples were obtained for biochemical, histological, and molecular analysis. Total myocardial collagen was assessed by histology and hydroxyproline quantification. Cardiomyocyte size was measured in LV histological sections. Antioxidant enzymes activity was quantified by spectrophotometry. NADPH oxidase activity was analyzed by reduction of lucigenin. Protein expression of collagen I and III, lysyl oxidase, MAPK and NF-kB, and metalloproteinases tissue inhibitors 1 and 2 was quantified by Western blot. The activity of metalloproteinases was evaluated by zymography. Comparisons between groups were performed by two factors analysis of variance (ANOVA), complemented with the Bonferroni test (normal distribution), or Kruskal-Wallis complemented with Dunn test (non-normal distribution). Results: Systolic blood pressure was higher in the SHR groups. The exercised groups showed greater physical capacity. Prevalence of heart failure signs was higher in the hypertensive groups compared to controls, and the SHR-EX group showed lower prevalence of pleural effusion and tachypnea compared to SHR-SED. Echocardiogram showed lower LV wall thickness, LV relative wall thickness, left atrium diameter, and relaxation time in the SHR-EX group vs. SHR-SED. Myocardial functional study showed better performance in the SHR-EX group (positive derivative of the developed tension) vs. SHR-SED. The SHR-EX group showed higher antioxidant enzymes activity compared to SHR-SED. Lipid hydroperoxide production, myocyte diameters, and phosphorylated JNK and total IkB protein expression were higher in the hypertensive groups. Quantification of hydroxyproline, malondialdehyde, NADPH oxidase activity, and protein expression of collagen III, lysyl oxidase, TIMP-1, total JNK, phosphorylated p38, phosphorylated and total p65, and phosphorylated IkB did not differ between groups. The interstitial collagen fraction, MMP-2 activity, protein expression of total p38, and total and phosphorylated ERK were higher in the SHR-SED group compared to normotensive control. Physical exercise reduced the MMP-2 activity and the phosphorylated ERK expression in hypertensive rats. Conclusion: Physical exercise in spontaneously hypertensive rats attenuates cardiac remodeling associated with improved physical capacity and reduced prevalence of heart failure signs. In addition, it is associated with increased antioxidant enzymes activity, decreased ERK phosphorylation and MMP-2 activity, and attenuation of total ERK protein expression. / FAPESP: 2014/00747-1

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / A hipertensão essencial humana, bem como a hipertensão desenvolvida em Ratos Espontaneamente Hipertensos (SHR), são caracterizadas pelo desenvolvimento de Pressão Arterial (PA) elevada na medida em que a idade avança, sem identificação da causa primária. Está bem estabelecido que este modelo animal apresenta estresse oxidativo (EOx) concomitante a hipertensão. O mecanismo pelo qual o antioxidante reduz a pressão não está claro, por essa razão, é necessário avaliar o comportamento destas enzimas envolvidas na homeostase da PA. Ratos Wistar-Kyoto (WKY) e SHR machos receberam ácido ascórbico, 200 mg / kg / dia por sonda orogástrica durante cinco semanas. A PA, a Hipertrofia Ventricular Esquerda (HVE), o Sistema Renina-Angiotensina (SRA), o Peptídeo Natriurético Atrial (ANP) e o EOx foram comparados entre os grupos por pletismografia, estereologia, microscopia confocal de varrimento a laser, microscopia eletrônica de transmissão, western blotting e análise do RT-qPCR. Os SHR tratados com ácido ascórbico reduziram a PA e a HVE. Além disso, as enzimas envolvidas na homeostase da PA, a renina e a Enzima Conversora de Angiotensina (ECA) normalizaram-se, bem como os Receptores tipo 1 de Angiotensina II (AT1). A grande quantidade de grânulos de ANP no grupo SHR foi reduzida pelo tratamento com ácido ascórbico. O balanço oxidativo foi restabelecido nos SHR tratados com este antioxidante. O EOx nos SHR eleva os níveis de renina e de PA. Estas espécies reativas de oxigênio podem ser envolvidas no mecanismo de sinalização para aumentar a expressão de ANP nos miócitos atriais. Estes dados também mostram que o tratamento com o antioxidante (vitamin C) reduz o EOx e normaliza a PA ao menos parcialmente pela redução de taxas de renina. / The essential hypertension, as well as the Spontaneously Hypertensive Rat (SHR), is characterized by the development of high BP (BP) with advancing age, with no identified primary cause. It is well established that this animal model presents OxS concomitant hypertension. The mechanism, by which the antioxidant reduces the pressure, is not clear, for this reason, it is necessary to evaluate the behavior of enzymes involved in the homeostasis of BP. Male Wistar-Kyoto (WKY) rats and SHR received ascorbic acid, 200 mg / kg / day by orogastric gavage with lasted five weeks. The BP, Left Ventricular Hypertrophy (LVH), renin-angiotensin system (RAS), Atrial Natriuretic Peptide (ANP) and OxS results have been extensively compared among groups by plethysmography, stereology, confocal laser scanning microscopy, transmission electron microscopy, western blotting and RT-qPCR analysis. The SHR treated with ascorbic acid reduced BP and LVH. Also, the enzymes involved in the homeostasis of BP, renin and Angiotensin Converting Enzyme (ACE) normalized, as well as Angiotensin II type 1 receptor (AT1R). The large amount of ANP granules in SHR group was reduced by treatment with ascorbic acid. Oxidative balance was reestablished in SHR treated with this antioxidant. OxS in SHR elevates renin levels and BP. These reactive oxygen species may be involved in the signaling mechanism for increased expression in ANP atrial myocytes. These data also show that treatment with antioxidant (vitamin C) reduces OxS and normalizes BP at least partly by reducing rates of renin.

Arterial hypertension it is the leading risk factor for cardiovascular disease. Its prevalence appears to be about 30-45% of the general population. Despite current knowledge the long-term adherence to cardiovascular drugs is still low in hypertension treatment. The Brazilian red propolis has a large content of phenols compounds such as isoflavones, this have been reported to exert beneficial effects in cardiovascular disease, including hypertension. Therefore the objective of this study was to investigate cardiovascular effects from a red propolis gastroretentive system (ESPV, patents register numbers BR 10 2012 013590-6 A2 and WO 2014/186851) in spontaneously hypertensive rats (SHR). The HPLC-UV analysis showed in ESPV chemical composition the presence propolis chemical markers: daidzein, biochanin A, liquiritigenin, pinobanksin, isoliquiritigenin, formononetin and pinocembrina. The cytotoxicity from ESPV was evaluate on macrophage J774 by MTT assay and exhibited IC50 = 72.86 μg/mL. Intravenous injection of ESPV caused a hipotensive dose-dependent effect at 0.1, 0.5, 1, 5 and 10 mg/kg, unchanges heart rate in conscious SHR. The hypotensive effect was not affected by anesthesia. In intact rings of rat mesenteric artery pre-contracted with 10 μM phenylephrine, ESPV induced relaxations (Emax = 100 ± 0.4 %; pD2 = 1.08 ± 0.02 μg/mL) that were affected by endothelium removal, (Emax = 56.7 ± 2 %; pD2 = 1.37 ± 0.04 μg/mL). In an antihypertensive study, ESPV (75 and 150 mg/kg) was orally administered to Juvenile (11-week-old) and young adult (24-week-old) SHRs, and the systolic pressure were measured using the tail-cuff method before and 7, 14, 21 and 28 days after beginning of treatment. Was observed a significant antihypertensive effect from 14th day of treatment only in young adult SHR, with decreased by 56 mmHg compared with baseline systolic blood pressure. Furthermore, the treatment reduced left ventricular hypertrophy in young adult SHR as evident by myocardial morphometry. The vascular function of mesenteric arteries was also investigated at the end of the treatment with ESPV in young adult SHR, the endothelium-independent relaxations to sodium nitroprusside (10-3 to 3.10-4 M) was unchanged compared to control. For other hand, endothelium-dependent relaxations to acetylcholine (10-3 to 3.10-4 M) was markedly improve (Emax = 76.4 ± 3.8% e pD2 = -8.72 ± 3.8 M). We therefore investigated vascular reactivity to acetylcholine (10-3 to 3.10-4 M) also in the presence of the nonspecific NOS inhibitor L-NAME (3.10-3 M), in order to assess NO-dependent relaxation. In these, relaxation response was abolished (Emax = 18.9 ± 1.65% e pD2 = -5.12 ± 0.33 M). Similary, the acetylcholine relaxation in the presence of L-NAME plus a cyclooxygenase antagonist, indomethacin (10-3 M), was too antagonized (Emax = 15.90 ± 1.32 % e pD2 = -5.39 ± 0.24 M), indicating that the response to ESPV treatement involves the enhancement of the nitric oxide via NOS relaxations. These results disclosed that ESPV is effective to lower blood pressure only of young adult SHR, its antihypertensive effect is associated with lowering left ventricular hypertrophy and probably by decrease peripheral vascular resistance, improving endothelial function and increasing the NO-dependent relaxation via NOS. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Estima-se que hipertensão arterial é o principal fator de risco para doença cardiovascular. Sua prevalência parece ser cerca de 30-45% da população mundial. Contudo, apesar do conhecimento atual, a adesão ao tratamento da hipertensão a longo prazo ainda é baixa. A própolis vermelha brasileira apresenta grande teor de compostos fenólicos em sua constituição química, dentre os quais destacam-se as isoflavonas, metabólitos com efeitos benéficos para doenças cardiovasculares, incluindo hipertensão. Desta forma, o objetivo deste estudo foi investigar os efeitos cardiovasculares de um sistema gastrorresistente de própolis vermelha (ESPV, patentes registradas BR 10 2012 013590-6 A2 e WO 2014/186851) em ratos espontaneamente hipertensos (SHR). A análise HPLC-UV demonstrou a presença dos marcadores químicos para propolis na composição química do ESPV: daidzeína, biochanina A, liquiritigenina, pinobanksina, isoliquiritigenina, formononetina e pinocembrina. A avaliação da citotoxicidade de ESPV, em macrófagos J774 através do ensaio de MTT, revelou IC50 = 72,86 μg/mL. A injeção intravenosa de ESPV causou um efeito hipotensor dependente de dose (0,1; 0,5; 1; 5 e 10 mg/kg), sem alterar a freqüência cardíaca em SHR consciente. O efeito hipotensor não foi afetado pela anestesia. Em anéis de artéria mesentérica pré-contraídos com fenilefrina 10 μM, ESPV induziu vasorrelaxamento (Emax = 100 ± 0,4%; pD2 = 1,08 ± 0,02 μg/mL) que foi afetado pela remoção do endotélio (Emax = 56,7 ± 2%; PD2 = 1,37 ± 0,04 μg/mL). Na avaliação do efeito anti-hipertensivo, o ESPV (75 e 150 mg / kg) foi administrado oralmente a SHRs jovens (11 semanas de idade) e adultos jovens (24 semanas de idade), a pressão sistólica foi então avaliada através do método de medida indireta de pressão arterial tail-cuff antes e 7, 14, 21 e 28 dias após o início do tratamento. Desta forma, observou-se um efeito anti-hipertensivo significativo a partir do 14º dia de tratamento apenas em SHR de adultos jovens, com diminuição de 56 mmHg em comparação com a pressão arterial sistólica basal. Além disso, o tratamento reduziu a hipertrofia ventricular esquerda em SHR de adultos jovens como evidenciado pela morfometria miocárdica. Além disso, a função vascular das artérias mesentéricas de SHR tratados com SHR também foi investigada, o relaxamento independente do endotélio foi avaliado através de uma curva concentração-resposta para nitroprussiato de sódio (10-3 – 3.10-4 M), e sob estas condições permaneceram inalteradas em comparação ao controle. Por outro lado, o relaxamento dependentes do endotélio à avaliado através da curva para acetilcolina (10-3 – 3.10-4 M) apresentou melhorara significativa (Emax = 76,4 ± 3,8% e pD2 = -8,72 ± 3,8 M). Por conseguinte, para avaliar o relaxamento dependente de NO, investigou-se a reatividade vascular à acetilcolina (10-3 – 3.10-4 M) na presença do inibidor inespecífico de NOS, L-NAME (3.10-3 M). Nestas condições, a resposta relaxante foi abolida (Emax = 18,9 ± 1,65% e pD2 = -5,12 ± 0,33 M). Resultados similares, foram obtidos ao avaliar o relaxamento da acetilcolina na presença de L-NAME mais um antagonista da ciclo-oxigenase, a indometacina (10-3 M) (Emax = 15,90 ± 1,32% e pD2 = -5,39 ± 0,24 M), indicando que a resposta ao tratamento com ESPV envolve o aumento do relaxamento dependente de óxido nítrico via NOS. Estes resultados revelaram que o ESPV é eficaz para promover redução da pressão arterial apenas de SHR adultos jovens, que o efeito anti-hipertensivo está associado com a redução da hipertrofia ventricular esquerda e provavelmente pela diminuição da resistência vascular periférica, melhorando a função endotelial e aumentando o relaxamento dependente de NO através da NOS.