O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do ultrassom pulsado (USp) no reparo muscular em um modelo experimental de lesão lacerativa do músculo gastrocnêmio medial em ratos Wistar. Vinte ratos foram tratados diariamente com USp (50%), 1MHz, 0,57W/cm² de intensidade por 5 min. formando os grupos tratados (GT), e 20 animais constituíram os grupos controle (CG). A análise histológica, morfométrica (usando o método estereológico) e biomecânica (teste de tensão) foi realizada aos 4, 7, 14 e 24 dias após a lesão. As lesões apresentaram um padrão de reparo similar tanto nos GT como nos GC. Os volumes absolutos da lesão (VL) e das zonas central e de regeneração (VZC e VZR) diminuíram progressivamente ao longo do processo de reparo tanto nos GT como nos GC. No GT, o VL diminuiu significativamente em todos os dias experimentais, sendo que VZC uma diminuição significante aos 4 e 7 dias pós-lesão e o VZR aos 14 dias pós-lesão. A fração de volume de vasos sanguíneos e a fração de superfície de vasos sanguíneos foi maior nos GT aos 4 e 7 dias pós-lesão em relação aos respectivos controles. Apesar de haver uma tendência a um maior volume absoluto de vasos sanguíneos nos GT, a análise estatística mostrou que existe uma maior volume de vasos somente aos 4 dias pós-lesão. Não houve diferença significante na área de superfície total de vasos sanguíneos na lesão quando se comparam os grupos entre si. Houve um aumento significante na fração de volume de fibras de colágeno na lesão nos GT aos 4,7 e 14 dias pós-lesão. Houve um aumento significante na tensão máxima e na rigidez nos GT aos 4 e 24 dias após a lesão. Não houve diferença significante na deformação relativa entre GC e GT. Os resultados sugerem que o USp otimiza a fase inflamatória e estimula as fases proliferativa e de remodelamento, promovendo uma diminuição mais acentuada no volume da lesão, estimulando a angiogênese, assim como, a deposição e a organização do colágeno fibrilar. Os achados histológicos corroboram com os achados biomecânicos, que mostram que os músculos tratados pelo USp tiveram propriedades biomecânicas mais parecidas com as do músculo íntegro / The aim of this study was to evaluate the effect of the pulsed ultrasound therapy (PUT) in stimulating muscle repair in an experimental model of lacerative gastrocnemius medialis muscle lesion in 40 Wistar rats. Twenty rats were treated (TG) daily with 1MHz pulsed ultrasound (50%) at 0.57W/cm² for 5 min, and 20 were control animals (CG). Muscle samples were harvested up on postoperative days 4, 7, 14 and 24 for stereological, histological, and biomechanical analyses. The lesions presented similar repair pattern in both TG and CG. The lesion volume (VL) and the central and regenerative zones volumes (VCZ and VRZ) had a progressive deacrease through the post lesion period both in the TG and CG. The VL decrease was significantly greater in the TG in all experimental days, the VCZ decrease was significant in the TG at 4 and 7 days post lesion, and the VRZ decrease was significant at 14 days post lesion in the TG. Statistically significant increase was found in the blood vessels volume fraction and in the surface fraction of blood vessels in the TG at 4 and 7 days post lesion compared to respective CG. Although there was a tendency to have a greater blood vessels absolute volume within lesion in the TG, the statistical analysis showed that it was only larger at 4 days after surgery in US treated group. No statistically significant increase was found in the surface total area within lesion in all experimental days between CG and TG. There was a significant increase in the volume fraction of fibrilar collagen within the lesion in the TG at 4, 7 and 14 days post lesion. The biomechanical data showed a significant increase in the maximal stress and stiffness in the TG at 4 and 24 days after lesion, although there was a progressive increase of these variables both in the CG and TG. There was no significant difference in the maximal elongation, between CG and TG. Our data suggest that the PUT acts as an inflammatory optimizer and stimulates the proliferative and remodeling phases, promoting a greater decrease in the VL and in the VCZ, stimulating angiogenesis and controlling fibrilar collagen deposition and organization in this experimental model of lacerative gastrocnemius muscle lesion. The histological data are in accordance to the biomechanical data, which shows that the muscles treated by USp have biomechanical properties similar to the noninjuried muscles

Submitted by Fabíola Silva (fabiola.silva@famerp.br) on 2016-09-29T20:17:35Z No. of bitstreams: 1 josehenriquemferreira_dissert.pdf: 1670640 bytes, checksum: 3707d57cc4f4e98d8edb6594786c1b7e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-29T20:17:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 josehenriquemferreira_dissert.pdf: 1670640 bytes, checksum: 3707d57cc4f4e98d8edb6594786c1b7e (MD5) Previous issue date: 2014-10-20 / Introduction: Mammary neoplasms are the most common type of tumor in dogs. Some proteins play an important role in tumor progression, thus are candidate prognosis markers. During tumor growth, the transcription factor induced by hypoxia (HIF-1α) activates the expression of vascular endothelial growth factor (VEGF), promoting angiogenesis. Interleukin-8 (IL-8) is a pro-inflammatory and pro-angiogenic cytokine and has been associated with tumor progression. Objectives: To evaluate the prognostic value of HIF-1α, VEGF and IL-8 proteins in tumor tissue in dogs with mammary tumors, correlating them with clinicopathological parameters, clinical outcome and survival. Material and Methods: The concentrations of HIF-1α, VEGF and IL-8 proteins were evaluated by ELISA (Enzyme-linked immunosorbent) in macerated tumor of 25 bitches with mammary tumors and control samples and compared statistically. Results: The levels of HIF-1α, VEGF and IL-8 were higher in dogs over the age of 10 years and that had died (p <0.05). Moreover, HIF-1α concentrations were elevated in the tumors of dogs who developed metastases (p = 0.04), while VEGF levels were highest in tumors with clinical stages III and IV (p = 0.03) and IL-8 tumors in tumor with development greater than six months (p = 0.03). Still, high levels of HIF-1α, VEGF and IL-8 were also related to shorter overall survival (p <0.05). Conclusions: High levels of HIF-1α, VEGF and IL-8 are associated with features of poor prognosis, suggesting that the assessment of these proteins in tumor macerated has important prognostic value. / Introdução: As neoplasias mamárias são o tipo mais comum de tumor na espécie canina. Algumas proteínas exercem importante papel na progressão tumoral e portanto, são candidatos marcadores de prognóstico. Durante o crescimento tumoral, o fator de transcrição induzido por hipóxia (HIF-1α) ativa a expressão do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), promovendo a angiogênese. A interleucina-8 (IL-8) é uma citocina pró-inflamatória e pró-angiogênica e tem sido associada à progressão tumoral. Objetivos: Avaliar o valor prognóstico das proteínas HIF-1α, VEGF e IL-8 no tecido tumoral em cadelas com neoplasia mamária, relacionando-os com os parâmetros clínico-patológicos, evolução clínica e sobrevida. Material e Métodos: As concentrações das proteínas HIF-1α, VEGF e IL-8 foram avaliadas pelo método de ELISA (Enzyme-linked immunosorbent Assay) no macerado tumoral de 25 cadelas com neoplasia mamária e amostras controle e comparadas estatisticamente. Resultados: Os níveis de HIF-1α, VEGF e IL-8 foram maiores em cadelas com idade superior a 10 anos e que vieram a óbito (p < 0,05). Além disso, concentrações de HIF-1α foram elevadas nos tumores de cadelas que desenvolveram metástase (p = 0,04), enquanto os níveis de VEGF foram maiores em tumores com estadiamento clínico III e IV (p = 0,03), e de IL-8 em tumores com evolução tumoral maior que seis meses (p = 0,03). Ainda, níveis elevados de HIF-1α, VEGF e IL-8 também foram relacionados com menor tempo de sobrevida global (p < 0,05). Conclusões: Altas concentrações de HIF-1α, VEGF e IL-8 estão associadas com características de pior prognóstico, sugerindo que a avaliação dessas proteínas no macerado tumoral possui importante valor prognóstico.

Este trabalho avaliou o efeito de fibroblastos cardíacos (FC) modificados geneticamente para produzir VEGF (vascular endothelial growth factor) e/ou em conjunto com IGF-1(insulin -like growth factor) associados a um biopolímero de fibrina na indução de angiogênese, vasculogênese e melhora de função em miocárdio isquêmico. Em experimentos preliminares demonstramos que 106 FC modificados pelo AdRSVLacZ expressam o transgene na parede livre do ventrículo esquerdo de ratos Lewis por até 45 dias. Primeiro, o tratamento dos diversos grupos foi feito e 7 dias após, os animais foram submetidos à isquemia por 45 minutos seguida de reperfusão. 21 dias depois, a proteína humana VEGF e a densidade capilar apresentaram aumento no grupo VEGF (proteína humana VEGF: 1209,6±11,4 vs. Veículo 123,1±5,2; Célula 104,2±7,4 e Null 73,2±2,4 células positivas/campo, p< 0,01 e densidade capilar: 543,8 ± 52,1 vs. 349,2 ± 0,9, 288± 19,0 e 245 ± 2,6 capilares/mm2, p< 0,01). A imunofluorescência dupla-marcação para detecção de células endoteliais e células musculares lisas apresentou aumento no grupo VEGF sugerindo formação de vasos estruturados (45±3 vs. 10±2, 8±1 e 16±3, p<0,001) e a área de infarto foi reduzida no VEGF vs. VEÍCULO (3,0 ± 1,3% vs. 8,0 ± 0,8%, p< 0,05. Para testar o efeito terapêutico desta intervenção, um segundo estudo foi realizado com os grupos: VEÍCULO= controle, POLÍMERO = biopolímero de fibrina, CÉLULA, NULL, IGF-1, VEGF e IGF-1+VEGF. Os tratamentos foram realizados 24 horas após os animais terem sido submetidos à isquemia por ligadura permanente. Um mês depois, as proteínas humanas VEGF e IGF 1 apresentaram aumento significativo nos grupos VEGF, IGF-1 e IGF-1+VEGF, com *p=0,0001. Da mesma maneira, somente os grupos que receberam VEGF isoladamente ou associados a IGF-1 tiveram aumento do número de capilares e da densidade vascular e redução da porcentagem de colágeno (35,12 ± 7,05 vs. 31,28 ± 5,03 vs. 30,07 ± 6,21 vs. 25,89 ± 2,92 vs. 15,43 ± 2,02* vs. 16,07 ± 1,83%*, *p<0,05, para os grupos Veículo, Polímero, Célula, Null, IGF-1, VEGF, IGF-1+VEGF, respectivamente). Os índices cardíacos basais morfológicos e funcionais permaneceram inalterados na avaliação direta e pelo ECO entre os grupos enquanto que as medidas diretas de função cardíaca sob estresse farmacológico com a fenilefrina mostraram aumentos significativos no trabalho cardíaco e volume sistólico e diminuição na pressão diastólica final somente nos animais que receberam terapia celular que incluía VEGF. Em conjunto, os dados mostram que a terapia celular combinada com o aumento da expressão de fator angiogênico (VEGF) ou em combinação com fator de crescimento (IGF-1) tem efeito benéfico, uma vez que estes fatores estimularam a proliferação capilar e vascular podendo contribuir para o aumento da circulação colateral, reduzindo o tamanho do infarto e promovendo melhora cardíaca funcional. / The effect of modified cardiac fibroblasts (CF) expressing VEGF (vascular endothelial growth factor) and/or IGF-1 (insulin-like growth factor) associated to fibrin biopolymer to induce angiogenesis, vasculogenesis and improve cardiac function in ischemic cardiac tissue was tested. The direct injection of 106 CF genetically modified to express the reporter gene LACZ (AdRSVLACZ) indicated transgene expression up to 45 days. First, all groups were treated and 7 days later the animals were submitted to a 45 min cardiac ischemic injury. Twenty one days later VEGF protein and capillary density increased only in groups that received VEGF the groups: (VEGF protein: 1209.6±11.4 vs. VEHICLE: 123.1±5.2, Cell: 104.2±7.4 and Null: 73.2±2.4 positive cells/field, p< 0.01 and capillary: 543.8 ± 52.1 vs. 349.2 ± 0.9, 288± 19.0 and 245 ± 2.6 capillaries/mm2, p< 0.01). Merged image of immunoassaying for endothelial and smooth muscle cells specific markers, were significantly greater in VEGF group suggesting maturation of newly formed vessels (45±3 vs. 10±2, 8±1 and 16±3, p<0.001) and myocardial scar area was reduced in VEGF vs. VEHICLE (3.0 ± 1.3% vs. 8.0 ± 0.8%, p< 0.05). To test the therapeutic efficacy of this treatment, a second study was performed with groups: VEHICLE= control, POLYMER= fibrin biopolymer, CELL, NULL, IGF-1, VEGF and IGF-1+VEGF. Treatments were performed 24 hs following ligation of the descending coronary artery. After 4 weeks, VEGF and IGF-1 protein increased in IGF-1, VEGF and IGF-1+VEGF groups, p<0.0001. We observed only in VEGF groups an increase in capillary number and vascular density and reduction in myocardial collagen area (35,12 ± 7,05 vs. 31,28 ± 5,03 vs. 30,07 ± 6,21 vs. 25,89 ± 2,92 vs. 15,43 ± 2,02* vs. 16,07 ± 1,83%*, *p<0,05, to groups VEHICLE, POLYMER, CELL, NULL, IGF-1, VEGF, IGF-1+VEGF, respectively). The morphological and functional basal cardiac indices remained unchanged in all groups, however, under pharmacologic stress using phenilephrine, the VEGF groups displayed significant improvement in cardiac work and stroke volume and a reduction in end diastolic pressure. Taken together, these results indicated that cardiac fibroblasts expressing VEGF alone or in combination with IGF-1 can induce agiogenesis and vasculogenesis in ischemic myocardium decreasing myocardial scar area and improving cardiac performance following coronary ligation.

Este trabalho avaliou o efeito de fibroblastos cardíacos (FC) modificados geneticamente para produzir VEGF (vascular endothelial growth factor) e/ou em conjunto com IGF-1(insulin -like growth factor) associados a um biopolímero de fibrina na indução de angiogênese, vasculogênese e melhora de função em miocárdio isquêmico. Em experimentos preliminares demonstramos que 106 FC modificados pelo AdRSVLacZ expressam o transgene na parede livre do ventrículo esquerdo de ratos Lewis por até 45 dias. Primeiro, o tratamento dos diversos grupos foi feito e 7 dias após, os animais foram submetidos à isquemia por 45 minutos seguida de reperfusão. 21 dias depois, a proteína humana VEGF e a densidade capilar apresentaram aumento no grupo VEGF (proteína humana VEGF: 1209,6±11,4 vs. Veículo 123,1±5,2; Célula 104,2±7,4 e Null 73,2±2,4 células positivas/campo, p< 0,01 e densidade capilar: 543,8 ± 52,1 vs. 349,2 ± 0,9, 288± 19,0 e 245 ± 2,6 capilares/mm2, p< 0,01). A imunofluorescência dupla-marcação para detecção de células endoteliais e células musculares lisas apresentou aumento no grupo VEGF sugerindo formação de vasos estruturados (45±3 vs. 10±2, 8±1 e 16±3, p<0,001) e a área de infarto foi reduzida no VEGF vs. VEÍCULO (3,0 ± 1,3% vs. 8,0 ± 0,8%, p< 0,05. Para testar o efeito terapêutico desta intervenção, um segundo estudo foi realizado com os grupos: VEÍCULO= controle, POLÍMERO = biopolímero de fibrina, CÉLULA, NULL, IGF-1, VEGF e IGF-1+VEGF. Os tratamentos foram realizados 24 horas após os animais terem sido submetidos à isquemia por ligadura permanente. Um mês depois, as proteínas humanas VEGF e IGF 1 apresentaram aumento significativo nos grupos VEGF, IGF-1 e IGF-1+VEGF, com *p=0,0001. Da mesma maneira, somente os grupos que receberam VEGF isoladamente ou associados a IGF-1 tiveram aumento do número de capilares e da densidade vascular e redução da porcentagem de colágeno (35,12 ± 7,05 vs. 31,28 ± 5,03 vs. 30,07 ± 6,21 vs. 25,89 ± 2,92 vs. 15,43 ± 2,02* vs. 16,07 ± 1,83%*, *p<0,05, para os grupos Veículo, Polímero, Célula, Null, IGF-1, VEGF, IGF-1+VEGF, respectivamente). Os índices cardíacos basais morfológicos e funcionais permaneceram inalterados na avaliação direta e pelo ECO entre os grupos enquanto que as medidas diretas de função cardíaca sob estresse farmacológico com a fenilefrina mostraram aumentos significativos no trabalho cardíaco e volume sistólico e diminuição na pressão diastólica final somente nos animais que receberam terapia celular que incluía VEGF. Em conjunto, os dados mostram que a terapia celular combinada com o aumento da expressão de fator angiogênico (VEGF) ou em combinação com fator de crescimento (IGF-1) tem efeito benéfico, uma vez que estes fatores estimularam a proliferação capilar e vascular podendo contribuir para o aumento da circulação colateral, reduzindo o tamanho do infarto e promovendo melhora cardíaca funcional. / The effect of modified cardiac fibroblasts (CF) expressing VEGF (vascular endothelial growth factor) and/or IGF-1 (insulin-like growth factor) associated to fibrin biopolymer to induce angiogenesis, vasculogenesis and improve cardiac function in ischemic cardiac tissue was tested. The direct injection of 106 CF genetically modified to express the reporter gene LACZ (AdRSVLACZ) indicated transgene expression up to 45 days. First, all groups were treated and 7 days later the animals were submitted to a 45 min cardiac ischemic injury. Twenty one days later VEGF protein and capillary density increased only in groups that received VEGF the groups: (VEGF protein: 1209.6±11.4 vs. VEHICLE: 123.1±5.2, Cell: 104.2±7.4 and Null: 73.2±2.4 positive cells/field, p< 0.01 and capillary: 543.8 ± 52.1 vs. 349.2 ± 0.9, 288± 19.0 and 245 ± 2.6 capillaries/mm2, p< 0.01). Merged image of immunoassaying for endothelial and smooth muscle cells specific markers, were significantly greater in VEGF group suggesting maturation of newly formed vessels (45±3 vs. 10±2, 8±1 and 16±3, p<0.001) and myocardial scar area was reduced in VEGF vs. VEHICLE (3.0 ± 1.3% vs. 8.0 ± 0.8%, p< 0.05). To test the therapeutic efficacy of this treatment, a second study was performed with groups: VEHICLE= control, POLYMER= fibrin biopolymer, CELL, NULL, IGF-1, VEGF and IGF-1+VEGF. Treatments were performed 24 hs following ligation of the descending coronary artery. After 4 weeks, VEGF and IGF-1 protein increased in IGF-1, VEGF and IGF-1+VEGF groups, p<0.0001. We observed only in VEGF groups an increase in capillary number and vascular density and reduction in myocardial collagen area (35,12 ± 7,05 vs. 31,28 ± 5,03 vs. 30,07 ± 6,21 vs. 25,89 ± 2,92 vs. 15,43 ± 2,02* vs. 16,07 ± 1,83%*, *p<0,05, to groups VEHICLE, POLYMER, CELL, NULL, IGF-1, VEGF, IGF-1+VEGF, respectively). The morphological and functional basal cardiac indices remained unchanged in all groups, however, under pharmacologic stress using phenilephrine, the VEGF groups displayed significant improvement in cardiac work and stroke volume and a reduction in end diastolic pressure. Taken together, these results indicated that cardiac fibroblasts expressing VEGF alone or in combination with IGF-1 can induce agiogenesis and vasculogenesis in ischemic myocardium decreasing myocardial scar area and improving cardiac performance following coronary ligation.

Introdução: A correção anatômica da transposição das grandes artérias após o período neonatal demanda a preparação prévia do ventrículo subpulmonar, com bandagem do tronco pulmonar, para induzir a hipertrofia ventricular. Estudos experimentais prévios demonstraram que a sobrecarga sistólica intermitente determina uma hipertrofia ventricular mais eficiente, em relação à bandagem convencional (fixa) do tronco pulmonar. Os mecanismos adaptativos envolvidos no retreinamento do ventrículo subpulmonar ainda não estão completamente estabelecidos, pois se sabe que, além da hipertrofia e hiperplasia das células contráteis, também células do interstício e vasos sofrem alterações fenotípicas. Permanece indefinida a taxa ideal de incremento, tanto da matriz extracelular quanto da vascularização do miocárdio na situação do retreinamento ventricular, para suportar a resistência sistêmica. Objetivo: Avaliar a adaptação do ventrículo subpulmonar no que se refere a apoptose e estímulo à neovascularização miocárdica em resposta à sobrecarga pressórica contínua versus intermitente, obtida pela bandagem ajustável do tronco pulmonar de cabritos jovens. Método: Foram utilizados 21 cabritos hígidos, com idade de 30 a 60 dias e pesos comparáveis, divididos em três grupos: Controle (n = 7, sem sobrecarga sistólica), Contínuo (n = 7, sobrecarga sistólica contínua do VD), Intermitente (n = 7, 12 horas/dia de sobrecarga sistólica intermitente do VD). A sobrecarga sistólica do VD foi mantida por 96 horas no grupo Contínuo e por quatro períodos de 12 horas, alternados com 12 horas de descanso, no grupo intermitente. Os animais do grupo Controle foram submetidos ao implante do dispositivo de bandagem, o qual foi mantido desinsuflado. As medidas hemodinâmicas foram tomadas diariamente, antes e após o ajuste da sobrecarga sistólica. Avaliações ecocardiográficas foram realizadas no pré-operatório e no final do protocolo de estudo. Após 96 horas de estudo, os animais foram mortos para avaliação dos parâmetros morfológicos (peso e conteúdo de água das massas cardíacas e análise imuno-histoquímica da apoptose e da expressão do VEGF). Resultados: Ao final do protocolo, o ecocardiograma revelou uma diferença significativa da espessura do VD no grupo Intermitente (+129,2%), quando comparado ao grupo Contínuo (+58,2%; p < 0,001) e de ambos os grupos de estudo quando comparados ao grupo Controle (p < 0,001). Sob a análise morfológica, ambos os grupos de estudo apresentaram ganho de magnitude semelhante nas massas do VD (Intermitente: + 115,8%; Contínuo: + 90,8%; p < 0,0001) e do septo (Intermitente: +55,8%; Contínuo: + 45,4%; p < 0,047), em relação ao grupo Controle, apesar do menor tempo de sobrecarga pressórica no grupo Intermitente. O protocolo de sobrecarga sistólica do VD não influenciou a massa muscular do VE. Houve um discreto aumento do conteúdo de água do VD (Contínuo: +3,5%, Intermitente: +4,6%) e do septo (ambos os grupos de estudo: +3,5%) em relação ao grupo Controle (p < 0,002). A expressão do VEGF foi maior no VD do grupo Intermitente (2,89% ± 0,41%; p=0,005) em relação ao VD dos demais grupos (Controle: 1,43% ± 0,18%; Contínuo: 1,80% ± 0,19%). A expressão desta molécula no miocárdio do VD do grupo Intermitente foi também maior que o do VE e septo dentro do mesmo grupo (p < 0,050). Não houve diferença na expressão do VEGF das demais massas cardíacas (VE: p > 0,252; Septo: p > 0,740). Em relação à apoptose, não foram observadas diferenças significativas no miocárdio do VD dos três grupos (Caspase: p=0,784; TUNEL: p=0,374). Conclusões: Ambos os grupos de estudo desenvolveram hipertrofia miocárdica do VD, não acompanhada de edema miocárdico importante ou apoptose. No entanto, a sobrecarga sistólica intermitente promoveu maior expressão do VEGF no miocárdio do VD. Esta associação entre sinalização de proliferação vascular e hipertrofia tem implicações importantes quando se objetiva preparar um ventrículo para suportar pressões sistêmicas, uma vez que o desejável é que a proliferação vascular ocorra de forma sustentada, permitindo uma hipertrofia do VD mais eficiente / Introduction: Surgical correction of transposition of the great arteries beyond the neonatal period needs a previous pulmonary artery band to promote left ventricular hypertrophy thereby preparing the ventricle. Experimental studies have demonstrated that intermittent systolic overload causes a more efficient ventricular hypertrophy, as compared to traditional pulmonary artery banding. The adaptive mechanisms involved in the subpulmonary ventricle retraining are not completely established. Nevertheless, besides the hypertrophy and/or hyperplasia of the contractile cardiomyocytes, noncontractile cells (vascular and interstitial) from the stimulated ventricle also present structural phenotype changes. It remains unclear the ideal increasing rate of the myocardial interstitium as well as capillary vessel proliferation in the process of ventricular retraining before undertaking the arterial switch. Objective: This study sought to assess adaptive changes of the subpulmonary ventricle in regards to vascular endothelial growth factor (VEGF) expression and apoptosis in young goats submitted to continuous versus intermittent systolic overload by means of an adjustable pulmonary artery band. Methods: 21 young goats were separated into 3 groups: Control (no systolic overload), Continuous (96-hour continuous systolic overload), and Intermittent (four 12-hour periods of systolic overload paired with a 12-hour resting period). Systolic overload was adjusted to achieve a 0.7 RV / aortic pressure ratio. Hemodynamic evaluations were performed before and after systolic overload every day postoperatively. Echocardiograms were obtained preoperatively and at the end of protocol. After the study period, the animals were humanely killed for morphologic assessment, apoptosis and vascular endothelial growth factor (VEGF) expression. Results: Echocardiography revealed a marked increase in RV wall thickness in the Intermittent group (+129.2%), compared with the Continuous group (+58.2%; p<0.001), as well as both trained groups compared to Control group (p < 0.001). Regardless of the shorter systolic overload exposure of Intermittent group, both study groups had a similar increase in RV mass (Intermittent: + 115.8%; Continuous: +90.8%; p < 0.001), and septal mass (Intermittent: + 55.8%; Continuous: + 45.4%; p < 0.047), compared with the Control group. No significant changes in the left ventricle mass were seen. There was a negligible but significant increase in water content of RV (Continuous: +3.5%, Intermittent: +4.6%) and septal masses (both study groups: +3.5%) compared with that in the Control group (p < 0.002). RV VEGF expression was greater in the Intermittent group (2.89% ± 0.41%) than in the Continuous (1.80% ± 0.19%) and Control (1.43% ± 0.18%) groups (p < 0.023). VEGF expression in the myocardium of the right ventricle in the Intermittent group was also greater than that in the left ventricle and septum within the same group (p < 0.050). There was no significant difference in VEGF expression between the other cardiac sections or within the Control and Continuous groups. Regarding apoptosis, there were no significant changes in the RV myocardium of the three groups (Caspase: p=0,784; TUNEL: p=0,374). Conclusions: Both study groups have developed RV hypertrophy with no apoptosis or relevant myocardial edema. Nevertheless, intermittent systolic overload causes upregulation of VEGF expression in the subpulmonary ventricle, an adaptation that provides a mechanism for increased myocardial perfusion during the rapid myocardial hypertrophy of young goats. The association of the marked increase in RV mass and increased angiogenesis signaling has an important implication on the subpulmonary ventricle retraining protocol by promoting a compensatory growth of the coronary vasculature, allowing for a more efficient hypertrophy

Introdução: A correção anatômica da transposição das grandes artérias após o período neonatal demanda a preparação prévia do ventrículo subpulmonar, com bandagem do tronco pulmonar, para induzir a hipertrofia ventricular. Estudos experimentais prévios demonstraram que a sobrecarga sistólica intermitente determina uma hipertrofia ventricular mais eficiente, em relação à bandagem convencional (fixa) do tronco pulmonar. Os mecanismos adaptativos envolvidos no retreinamento do ventrículo subpulmonar ainda não estão completamente estabelecidos, pois se sabe que, além da hipertrofia e hiperplasia das células contráteis, também células do interstício e vasos sofrem alterações fenotípicas. Permanece indefinida a taxa ideal de incremento, tanto da matriz extracelular quanto da vascularização do miocárdio na situação do retreinamento ventricular, para suportar a resistência sistêmica. Objetivo: Avaliar a adaptação do ventrículo subpulmonar no que se refere a apoptose e estímulo à neovascularização miocárdica em resposta à sobrecarga pressórica contínua versus intermitente, obtida pela bandagem ajustável do tronco pulmonar de cabritos jovens. Método: Foram utilizados 21 cabritos hígidos, com idade de 30 a 60 dias e pesos comparáveis, divididos em três grupos: Controle (n = 7, sem sobrecarga sistólica), Contínuo (n = 7, sobrecarga sistólica contínua do VD), Intermitente (n = 7, 12 horas/dia de sobrecarga sistólica intermitente do VD). A sobrecarga sistólica do VD foi mantida por 96 horas no grupo Contínuo e por quatro períodos de 12 horas, alternados com 12 horas de descanso, no grupo intermitente. Os animais do grupo Controle foram submetidos ao implante do dispositivo de bandagem, o qual foi mantido desinsuflado. As medidas hemodinâmicas foram tomadas diariamente, antes e após o ajuste da sobrecarga sistólica. Avaliações ecocardiográficas foram realizadas no pré-operatório e no final do protocolo de estudo. Após 96 horas de estudo, os animais foram mortos para avaliação dos parâmetros morfológicos (peso e conteúdo de água das massas cardíacas e análise imuno-histoquímica da apoptose e da expressão do VEGF). Resultados: Ao final do protocolo, o ecocardiograma revelou uma diferença significativa da espessura do VD no grupo Intermitente (+129,2%), quando comparado ao grupo Contínuo (+58,2%; p < 0,001) e de ambos os grupos de estudo quando comparados ao grupo Controle (p < 0,001). Sob a análise morfológica, ambos os grupos de estudo apresentaram ganho de magnitude semelhante nas massas do VD (Intermitente: + 115,8%; Contínuo: + 90,8%; p < 0,0001) e do septo (Intermitente: +55,8%; Contínuo: + 45,4%; p < 0,047), em relação ao grupo Controle, apesar do menor tempo de sobrecarga pressórica no grupo Intermitente. O protocolo de sobrecarga sistólica do VD não influenciou a massa muscular do VE. Houve um discreto aumento do conteúdo de água do VD (Contínuo: +3,5%, Intermitente: +4,6%) e do septo (ambos os grupos de estudo: +3,5%) em relação ao grupo Controle (p < 0,002). A expressão do VEGF foi maior no VD do grupo Intermitente (2,89% ± 0,41%; p=0,005) em relação ao VD dos demais grupos (Controle: 1,43% ± 0,18%; Contínuo: 1,80% ± 0,19%). A expressão desta molécula no miocárdio do VD do grupo Intermitente foi também maior que o do VE e septo dentro do mesmo grupo (p < 0,050). Não houve diferença na expressão do VEGF das demais massas cardíacas (VE: p > 0,252; Septo: p > 0,740). Em relação à apoptose, não foram observadas diferenças significativas no miocárdio do VD dos três grupos (Caspase: p=0,784; TUNEL: p=0,374). Conclusões: Ambos os grupos de estudo desenvolveram hipertrofia miocárdica do VD, não acompanhada de edema miocárdico importante ou apoptose. No entanto, a sobrecarga sistólica intermitente promoveu maior expressão do VEGF no miocárdio do VD. Esta associação entre sinalização de proliferação vascular e hipertrofia tem implicações importantes quando se objetiva preparar um ventrículo para suportar pressões sistêmicas, uma vez que o desejável é que a proliferação vascular ocorra de forma sustentada, permitindo uma hipertrofia do VD mais eficiente / Introduction: Surgical correction of transposition of the great arteries beyond the neonatal period needs a previous pulmonary artery band to promote left ventricular hypertrophy thereby preparing the ventricle. Experimental studies have demonstrated that intermittent systolic overload causes a more efficient ventricular hypertrophy, as compared to traditional pulmonary artery banding. The adaptive mechanisms involved in the subpulmonary ventricle retraining are not completely established. Nevertheless, besides the hypertrophy and/or hyperplasia of the contractile cardiomyocytes, noncontractile cells (vascular and interstitial) from the stimulated ventricle also present structural phenotype changes. It remains unclear the ideal increasing rate of the myocardial interstitium as well as capillary vessel proliferation in the process of ventricular retraining before undertaking the arterial switch. Objective: This study sought to assess adaptive changes of the subpulmonary ventricle in regards to vascular endothelial growth factor (VEGF) expression and apoptosis in young goats submitted to continuous versus intermittent systolic overload by means of an adjustable pulmonary artery band. Methods: 21 young goats were separated into 3 groups: Control (no systolic overload), Continuous (96-hour continuous systolic overload), and Intermittent (four 12-hour periods of systolic overload paired with a 12-hour resting period). Systolic overload was adjusted to achieve a 0.7 RV / aortic pressure ratio. Hemodynamic evaluations were performed before and after systolic overload every day postoperatively. Echocardiograms were obtained preoperatively and at the end of protocol. After the study period, the animals were humanely killed for morphologic assessment, apoptosis and vascular endothelial growth factor (VEGF) expression. Results: Echocardiography revealed a marked increase in RV wall thickness in the Intermittent group (+129.2%), compared with the Continuous group (+58.2%; p<0.001), as well as both trained groups compared to Control group (p < 0.001). Regardless of the shorter systolic overload exposure of Intermittent group, both study groups had a similar increase in RV mass (Intermittent: + 115.8%; Continuous: +90.8%; p < 0.001), and septal mass (Intermittent: + 55.8%; Continuous: + 45.4%; p < 0.047), compared with the Control group. No significant changes in the left ventricle mass were seen. There was a negligible but significant increase in water content of RV (Continuous: +3.5%, Intermittent: +4.6%) and septal masses (both study groups: +3.5%) compared with that in the Control group (p < 0.002). RV VEGF expression was greater in the Intermittent group (2.89% ± 0.41%) than in the Continuous (1.80% ± 0.19%) and Control (1.43% ± 0.18%) groups (p < 0.023). VEGF expression in the myocardium of the right ventricle in the Intermittent group was also greater than that in the left ventricle and septum within the same group (p < 0.050). There was no significant difference in VEGF expression between the other cardiac sections or within the Control and Continuous groups. Regarding apoptosis, there were no significant changes in the RV myocardium of the three groups (Caspase: p=0,784; TUNEL: p=0,374). Conclusions: Both study groups have developed RV hypertrophy with no apoptosis or relevant myocardial edema. Nevertheless, intermittent systolic overload causes upregulation of VEGF expression in the subpulmonary ventricle, an adaptation that provides a mechanism for increased myocardial perfusion during the rapid myocardial hypertrophy of young goats. The association of the marked increase in RV mass and increased angiogenesis signaling has an important implication on the subpulmonary ventricle retraining protocol by promoting a compensatory growth of the coronary vasculature, allowing for a more efficient hypertrophy