Orientador: Antonio Carlos Cicogna / Resumo: Introdução - A estenose aórtica supravalvar (EAo) experimental é utilizada para induzir a remodelação cardíaca (RC) patológica; esse modelo provoca, inicialmente disfunção diastólica e, posteriormente, distúrbio sistólico e insuficiência cardíaca (IC). Diferentes fatores podem contribuir para essa alteração funcional como, déficit de oxigênio (O2). O principal regulador da homeostase do O2 é o fator induzível por hipóxia-1α (HIF-1α) que na condição normóxia é sintetizado e degradado. No coração hipertrofiado, isquêmico, o HIF-1α torna-se estável e regula a transcrição de vários genes que aumentam a disponibilidade de O2. Além disso, aumenta a expressão das proteínas da via da glicose, com a finalidade de aumentar a oferta de energia. Embora, existam trabalhos que mostraram alteração do HIF-1 α, metabolismo de glicose e função cardíaca, não encontramos na literatura pesquisas que analisaram o comportamento e a associação do HIF-1α com o metabolismo glicídico, estrutura e função ventricular durante a evolução da remodelação por EAo. Objetivos gerais – Analisar durante o processo de evolução da RC o comportamento do HIF-1α, metabolismo da glicose, estrutura e função ventricular e a associação entre o HIF-1α e estas variáveis. Material e métodos – Foram utilizados dois grupos de ratos Wistar: controle operado (Sham, n=48) e EAo (n=48): os animais foram submetidos a cirurgia e no grupo EAo foi implantado um clipe de 0,60 mm de diâmetro na raiz da aorta. Os ratos foram avaliados no... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction - The experimental supravalvar aortic stenosis (AS) is used to induce pathological cardiac remodeling (CR); this model causes, initially, diastolic dysfunction and, later, systolic disorder and heart failure (HF). Different factors may contribute to these cardiac functional alterations, such as oxygen (O2) deficiency. The main regulator of O2 is hypoxia-inducible transcription factor (HIF-1α) that in normoxia condition is synthesized and degraded. In the hypertrophied, ischemic heart, HIF-1α becomes stable and regulates the transcription of several genes that increase O2 availability. In addition, it increases the expression of the glucose pathway proteins, in order to increase energy supply. Although there are studies that have shown alterations in HIF-1α, glucose metabolism and cardiac function, we have not found in the literature studies that investigated the behavior and association of HIF-1α with glucose metabolism, ventricular structure and function during the evolution of CR by AS.Objective - To analyze, during the course of CR evolution, the behavior of HIF-1α, glucose metabolism, ventricular structure and function, and the association between HIF-1α and these variables. Material and methods - Two groups of rats were studied: operated control (Sham, n=48) and supravalvar aortic stenosis (AS, n=48): the animals underwent surgery and in the AS group a clip of 0.60 mm diameter was placed at the aorta’s root. The rats were evaluated at 2, 6, 18 weeks after su... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by PAULA GRIPPA SANT'ANA null (paulagrippa@yahoo.com.br) on 2018-03-28T13:33:43Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado Paula Grippa Sant Ana.pdf: 2655001 bytes, checksum: d70cef401afff8d2daed0e55b5009291 (MD5) / Approved for entry into archive by ROSANGELA APARECIDA LOBO null (rosangelalobo@btu.unesp.br) on 2018-03-29T17:06:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santana_pg_dr_bot.pdf: 2655001 bytes, checksum: d70cef401afff8d2daed0e55b5009291 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-29T17:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santana_pg_dr_bot.pdf: 2655001 bytes, checksum: d70cef401afff8d2daed0e55b5009291 (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Introdução - A estenose aórtica supravalvar (EAo) experimental é utilizada para induzir a remodelação cardíaca (RC) patológica; esse modelo provoca, inicialmente disfunção diastólica e, posteriormente, distúrbio sistólico e insuficiência cardíaca (IC). Diferentes fatores podem contribuir para essa alteração funcional como, déficit de oxigênio (O2). O principal regulador da homeostase do O2 é o fator induzível por hipóxia-1α (HIF-1α) que na condição normóxia é sintetizado e degradado. No coração hipertrofiado, isquêmico, o HIF-1α torna-se estável e regula a transcrição de vários genes que aumentam a disponibilidade de O2. Além disso, aumenta a expressão das proteínas da via da glicose, com a finalidade de aumentar a oferta de energia. Embora, existam trabalhos que mostraram alteração do HIF-1 α, metabolismo de glicose e função cardíaca, não encontramos na literatura pesquisas que analisaram o comportamento e a associação do HIF-1α com o metabolismo glicídico, estrutura e função ventricular durante a evolução da remodelação por EAo. Objetivos gerais – Analisar durante o processo de evolução da RC o comportamento do HIF-1α, metabolismo da glicose, estrutura e função ventricular e a associação entre o HIF-1α e estas variáveis. Material e métodos – Foram utilizados dois grupos de ratos Wistar: controle operado (Sham, n=48) e EAo (n=48): os animais foram submetidos a cirurgia e no grupo EAo foi implantado um clipe de 0,60 mm de diâmetro na raiz da aorta. Os ratos foram avaliados nos momentos de 2, 6, 18 semanas após cirurgia e na fase de IC grave. Os subgrupos Sham2, 6, 18, IC, e EAo2, 6, 18, IC foram constituídos por 12 animais. A estrutura e função cardíaca foram analisadas por ecocardiograma. A hipertrofia cardíaca foi também avaliada, post mortem. No miocárdico foram analisadas a expressão do HIF-1α, das proteínas da glicólise [hexoquinaseII (HKII), fosfofrutoquinase-2 (PFK-2)], via aeróbica [piruvato desidrogenase (PDH)], via anaeróbica [lactato desidrogenase (LDH)], da captação de glicose [transportador de glicose 1 e 4 (GLUT1 e GLUT4), do receptor de insulina (IR), do fosfatoinositol-3- quinase (PI3K) e quinase ativada pela adenosina monofosfato (AMPK)] pela técnica de Western Blot. As atividades das HK, PK, LDH, citrato sintase (CS) e a concentração de lactato foram analisadas por ensaio enzimático. Análise estatística foi realizada pela técnica de variância (ANOVA) para o esquema fatorial 2x4, complementada com teste de comparações múltiplas de Tukey (paramétrico) e Dunn (não paramétrico). Aassociação entre o HIF-1α e os conjuntos de variáveis foi estudada por meio da correlação canônica. Todas as conclusões estatísticas foram discutidas ao nível de 5% de significância. Resultados: Os principais achados significativos deste estudo foram: a) acentuação da hipertrofia ventricular esquerda durante a evolução da RC, alteração precoce na função diastólica e severa disfunção sistólica e diastólica na fase de IC grave; b) aumento do HIF-1α no início da RC e agravamento na fase de IC ; c) alteração precoce no metabolismo da glicose, com acentuação da via glicolítica e desvio para a via anaeróbica a partir da 6ª semana de EAo; d) associação significativa entre o HIF-1α e alteração estrutural, função diastólica e metabolismo da glicose. Conclusões: a) há aumento do HIF-1α e reprogramação do metabolismo da glicose, hipertrofia e disfunção diastólica a partir da 2ª semana de EAo; b) durante a evolução da RC ocorre elevação do HIF-1α, das proteínas da captação de glicose e via glicolítica com desvio para via anaeróbia; c) há associação canônica entre o conjunto do HIF-1α com o agrupamento das variáveis relacionadas com a via da glicose, estrutura e função diastólica cardíaca. / Introduction - The experimental supravalvar aortic stenosis (AS) is used to induce pathological cardiac remodeling (CR); this model causes, initially, diastolic dysfunction and, later, systolic disorder and heart failure (HF). Different factors may contribute to these cardiac functional alterations, such as oxygen (O2) deficiency. The main regulator of O2 is hypoxia-inducible transcription factor (HIF-1α) that in normoxia condition is synthesized and degraded. In the hypertrophied, ischemic heart, HIF-1α becomes stable and regulates the transcription of several genes that increase O2 availability. In addition, it increases the expression of the glucose pathway proteins, in order to increase energy supply. Although there are studies that have shown alterations in HIF-1α, glucose metabolism and cardiac function, we have not found in the literature studies that investigated the behavior and association of HIF-1α with glucose metabolism, ventricular structure and function during the evolution of CR by AS.Objective - To analyze, during the course of CR evolution, the behavior of HIF-1α, glucose metabolism, ventricular structure and function, and the association between HIF-1α and these variables. Material and methods - Two groups of rats were studied: operated control (Sham, n=48) and supravalvar aortic stenosis (AS, n=48): the animals underwent surgery and in the AS group a clip of 0.60 mm diameter was placed at the aorta’s root. The rats were evaluated at 2, 6, 18 weeks after surgery and at the severe HF phase. The subgroups Sham2, 6, 18, HF and AS2, 6, 18, HF were composed of 12 animals/group. Cardiac structure and function were analyzed by echocardiogram. Cardiac hypertrophy was also evaluated, post mortem. The expression of myocardial: HIF-1α; glycolytic proteins [hexokinase II (HKII), phosphofructokinase-2 (PFK-2), pyruvate dehydrogenase (PDH) and lactate dehydrogenase (LDH)]; glucose uptake proteins [intracellular glucose transporters (GLUT1 and GLUT4)]; insulin receptor (IR); phosphateinositol-3-kinase (PI3K) and adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK) were analyzed by Western Blot. The activities of HKII, pyruvate kinase (PK), LDH and citrate synthase (CS) were also analyzed by enzymatic assays, and lactate concentration was also measured. Statistical analysis was performed by analysis of variance (ANOVA) technique for the 2x4 factorial scheme, complemented with Tukey's (parametric) or Dunn’s (non-parametric) multiple comparisons test. The association between HIF-1α and the sets of variables was analyzed through canonical correlation. All statistical conclusions were discussed at the 5% significance level. Results - The main significant findings of this study were: a) accentuation of left ventricular hypertrophy during the course of CR, early alteration in diastolic function and severe systolic and diastolic dysfunction in the phase of severe heart failure; b) increased HIF-1α at the onset of CR and worsening in severe HF phase; c) early changes in glucose metabolism, with enhancement of the glycolytic pathway and switch to the anaerobic pathway from the 6th week of AS; d) significant association between HIF-1α and cardiac structural alteration, diastolic function and glucose metabolism. Conclusions - a) there is an increase in HIF-1α, reprogramming of glucose metabolism, hypertrophy and diastolic dysfunction from the 2 nd week of AS; b) during the evolution of CR, there is an elevation in HIF-1α, in glucose uptake and glycolytic pathway proteins with switch to the anaerobic pathway; c) there is an association between HIF-1α and the grouping of variables related to the glucose pathway, cardiac structure and diastolic function. / CNPQ 442822/2014-6

Orientador: Antonio Carlos Cicogna / Resumo: Introdução: A remodelação cardíaca compreende mudanças no fenótipo cardíaco, determinadas por alterações na expressão gênica em resposta a estresse biomecânico de etiologia fisiológica ou patológica. A RC, eventualmente, pode evoluir para um quadro de disfunção e posteriormente insuficiência cardíaca grave (ICG); alterações no sistema β-adrenérgico podem estar envolvidas nesse processo. Medidas não farmacológicas, como o treinamento físico (TF) são empregadas no manejo das cardiopatias, e entre os efeitos benéficos dessa terapia está a modulação do sistema β-adrenérgico. Apesar das evidencias de que o TF impacta positivamente a sinalização β-adrenérgica e a função cardíaca, não encontramos na literatura trabalhos que avaliaram a associação entre treinamento físico aeróbio de baixa intensidade, sistema β-adrenérgico e função cardíaca em ratos com sobrecarga pressórica e disfunção ventricular. Objetivo: Testar a hipótese de que o TF atenua as alterações β-adrenérgicas miocárdicas e a deterioração do desempenho cardíaco em ratos com sobrecarga pressórica e disfunção ventricular previamente instalada. Métodos: Ratos Wistar machos (70-90 g), submetidos à cirurgia de estenose aórtica supravalvar (EAo), foram inicialmente divididos em dois grupos: Controle operado (Sham) e estenose aórtica (EAo). Após 18 semanas do procedimento cirúrgico, foi realizada análise da função cardíaca para redistribuição dos grupos: não expostos ao treinamento físico (Sham, n= 18 e EAo, ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Introduction: Cardiac remodeling comprises changes in the cardiac phenotype, determined by changes in genic expression in response to biomechanical stress of physiological or pathological etiology. CR can eventually evolve into a condition of dysfunction and subsequently severe heart failure (GCI); Alterations in the β- adrenergic system may be involved in this process. Non-pharmacological measures such as physical training (PT) are used in the management of heart diseases, and among the beneficial effects of this therapy is the β-adrenergic system modulation. Despite the evidence that TF has a positive effect on β-adrenergic signaling and cardiac function, we did not find in the literature studies that evaluate the association between low-intensity aerobic physical exercise, β-adrenergic system and cardiac function in rats with pressure overload and ventricular dysfunction. Objective: To test the hypothesis that PT attenuates myocardial β-adrenergic alterations and deterioration of cardiac performance in rats with pressure overload and previously installed ventricular dysfunction. METHODS: Male Wistar rats (70-90 g) submitted to supravalvular aortic stenosis surgery (AS), were initially divided into two groups: Operated control (Sham) and aortic stenosis (AS). After 18 weeks of the surgical procedure, cardiac function analysis was performed for redistribution of the groups: non-exposed to physical training (Sham, n = 18 and AS, n = 18) and trained (TFSham, ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by SÉRGIO LUIZ BORGES DE SOUZA null (enfeborges@gmail.com) on 2017-05-10T16:06:02Z No. of bitstreams: 1 SOUZA, SLB DISSERTAÇÃO DE MESTRADO.pdf: 3472837 bytes, checksum: 674f72f28688f4341f5c0af589d80f98 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-10T16:34:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_slb_me_bot.pdf: 3472837 bytes, checksum: 674f72f28688f4341f5c0af589d80f98 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-10T16:34:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_slb_me_bot.pdf: 3472837 bytes, checksum: 674f72f28688f4341f5c0af589d80f98 (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Introdução: A remodelação cardíaca compreende mudanças no fenótipo cardíaco, determinadas por alterações na expressão gênica em resposta a estresse biomecânico de etiologia fisiológica ou patológica. A RC, eventualmente, pode evoluir para um quadro de disfunção e posteriormente insuficiência cardíaca grave (ICG); alterações no sistema β-adrenérgico podem estar envolvidas nesse processo. Medidas não farmacológicas, como o treinamento físico (TF) são empregadas no manejo das cardiopatias, e entre os efeitos benéficos dessa terapia está a modulação do sistema β-adrenérgico. Apesar das evidencias de que o TF impacta positivamente a sinalização β-adrenérgica e a função cardíaca, não encontramos na literatura trabalhos que avaliaram a associação entre treinamento físico aeróbio de baixa intensidade, sistema β-adrenérgico e função cardíaca em ratos com sobrecarga pressórica e disfunção ventricular. Objetivo: Testar a hipótese de que o TF atenua as alterações β-adrenérgicas miocárdicas e a deterioração do desempenho cardíaco em ratos com sobrecarga pressórica e disfunção ventricular previamente instalada. Métodos: Ratos Wistar machos (70-90 g), submetidos à cirurgia de estenose aórtica supravalvar (EAo), foram inicialmente divididos em dois grupos: Controle operado (Sham) e estenose aórtica (EAo). Após 18 semanas do procedimento cirúrgico, foi realizada análise da função cardíaca para redistribuição dos grupos: não expostos ao treinamento físico (Sham, n= 18 e EAo, n= 18) e treinados (ShamTF, n= 23 e EAoTF, n= 26) durante 10 semanas. O protocolo de TF foi complementado com teste de esforço para ajuste de carga e avaliação da capacidade funcional, aplicado antes do início do programa de treinamento, após a 3ª e 7ª semana e ao fim do protocolo. A remodelação cardíaca foi caracterizada in vivo pela análise estrutural e funcional por ecocardiograma na 18ª e 28ª semana, in vitro, pelo músculo papilar isolado e pelo estudo macroscópico post mortem. O sistema β-adrenérgico foi avaliado pela expressão proteica dos β-adrenoceptores β-1 e β-2, adenilato ciclase e proteína quinase A, e pela manobra com agonista β-adrenérgico, isoproterenol, no músculo papilar isolado. Resultados: Na 18ª semana, antes de iniciar o TF, os animais EAo apresentavam hipertrofia ventricular esquerda concêntrica, disfunção diastólica e sistólica e prejuízo da capacidade funcional. Após o período de TF, os grupos ShamTF e EAoTF apresentaram aumento da capacidade funcional, visualizado pela tolerância e desempenho no exercício, e redução na ocorrência e intensidade dos sinais de insuficiência cardíaca. Na 28ª semana, o grupo EAo manteve a disfunção diastólica e sistólica, enquanto que o grupo EAoTF mostrou atenuação do prejuízo diastólico em ambas as análises, in vivo e in vitro. Não houve diferença entre os grupos na expressão proteica dos componentes do sistema β-adrenérgico; entretanto, os grupos EAo e EAoTF mostraram capacidade reduzida de resposta à estimulação por isoproterenol in vitro. Conclusão: Em conclusão, a exposição ao treinamento físico atenuou a disfunção diastólica e não alterou os os níveis proteicos dos componentes do sistema β-adrenérgico miocárdico, que não se modificaram com o processo de remodelação cardíaca. / Introduction: Cardiac remodeling comprises changes in the cardiac phenotype, determined by changes in genic expression in response to biomechanical stress of physiological or pathological etiology. CR can eventually evolve into a condition of dysfunction and subsequently severe heart failure (GCI); Alterations in the β- adrenergic system may be involved in this process. Non-pharmacological measures such as physical training (PT) are used in the management of heart diseases, and among the beneficial effects of this therapy is the β-adrenergic system modulation. Despite the evidence that TF has a positive effect on β-adrenergic signaling and cardiac function, we did not find in the literature studies that evaluate the association between low-intensity aerobic physical exercise, β-adrenergic system and cardiac function in rats with pressure overload and ventricular dysfunction. Objective: To test the hypothesis that PT attenuates myocardial β-adrenergic alterations and deterioration of cardiac performance in rats with pressure overload and previously installed ventricular dysfunction. METHODS: Male Wistar rats (70-90 g) submitted to supravalvular aortic stenosis surgery (AS), were initially divided into two groups: Operated control (Sham) and aortic stenosis (AS). After 18 weeks of the surgical procedure, cardiac function analysis was performed for redistribution of the groups: non-exposed to physical training (Sham, n = 18 and AS, n = 18) and trained (TFSham, n = 23 and PTAS, n = 26) for 10 weeks. The PT protocol was complemented with an exercise test for load adjustment and functional capacity assessment, applied before the start of the training program, after the 3rd and 7th week and at the end of the protocol. Cardiac remodeling was characterized in vivo by structural and functional analysis by echocardiogram at the 18th and 28th week, in vitro by the isolated papillary muscle and by the macroscopic post mortem study. The β-adrenergic system was evaluated by protein expression of β-1 and β-2 adrenoceptors, adenylate cyclase and protein kinase A, and by adding the isoproterenol β-adrenergic agonist in the isolated papillary muscle. Results: At the 18th week, before starting PT, the AS animals presented concentric left ventricular hypertrophy, diastolic and systolic dysfunction and impairment of functional capacity. After the PT period, the PTSham and PTAS groups showed increased functional capacity, visualized by tolerance and exercise performance, and reduction in the occurrence and intensity of the signs of heart failure. At week 28, the AS group maintained diastolic and systolic dysfunction, whereas the PTAS group showed attenuation of diastolic damage in both analyzes, both in vivo and in vitro. There was no difference between groups in the protein expression of β- adrenergic system components; However, the AS and PTAS groups showed reduced ability to respond to isoproterenol stimulation in vitro. Conclusion: In conclusion, exposure to physical training attenuated diastolic dysfunction and did not alter the protein levels of components of the myocardial β-adrenergic system, which did not change with the cardiac remodeling process.