O hormônio folículo-estimulante (FSH) produz um efeito dual sobre o potencial de membrana das células de Sertoli, com uma fase inicial rápida, que compreende uma hiperpolarização, por um período de segundos e uma fase de despolarização, que ocorre mais lentamente, por um período de minutos. A fase de despolarização envolve um mecanismo relacionado à entrada de cálcio estimulada pelo FSH. O Isoproterenol, um agonista de receptores β-adrenérgicos, induz uma hiperpolarização imediata e prolongada na membrana de células de Sertoli de ratos imaturos. Este efeito é provavelmente resultante da queda de [ATP]i a qual libera a inibição exercida pelo nucleotídeo sobre o canal de K+ATP. Dessa forma, objetivou-se estudar a ação do Isoproterenol sobre o potencial de membrana das células de Sertoli para melhor avaliar o componente hiperpolarizante produzido por FSH nas células de Sertoli, além de estudar a captação de Ca2+ estimulada pelo FSH e pelo isoproterenol. O potencial de membrana foi registrado utilizando túbulos seminíferos isolados de testículos de ratos Wistar machos de 15 dias de idade. O registro intracelular da célula de Sertoli foi realizado utilizando microcapilares preenchidos com KCl 3mmol/L acoplados a um eletrômetro. Foi realizada a aplicação tópica isolada de FSH (4mU/mL) e Isoproterenol (2μM). Depois, em experimentos individuais, foram aplicados topicamente, FSH e isoproterenol, 5 minutos após a aplicação tópica da Tolbutamida (10μM) e Glibenclamida (10μM), sulfonilureias de ação hipoglicemiante, que exercem efeito de fechamento dos canais de K+ATP. A Tolbutamida (10μM), ainda, foi perfundida 15 minutos antes da aplicação do Isoproterenol, a fim de testar se esta sulfoniluréia impediria de forma mais significativa a ação deste. Na técnica de captação de Ca2+, utilizou-se FSH e isoproterenol com toxina pertussis (PTX), bloqueador da subunidade Gi da proteína G para avaliar o seu envolvimento na captação de Ca2+ nas células de Sertoli de ratos imaturos. Utilizou-se a toxina colérica, estimulador da proteína Gs, para avaliar o envolvimento do AMPc na captação de Ca2+ nas células de Sertoli de ratos imaturos. Fez-se uso de SQ22536, inibidor da enzima adenilato ciclase, para avaliar o envolvimento dessa enzima na ação estimulante do FSH nas células de Sertoli de ratos imaturos. Os resultados foram dados como média ± SEM. Os dados da variação do potencial de membrana foram analisados pelo teste ANOVA para medidas repetidas com o pós-teste de Bonferroni. O FSH teve sua hiperpolarização inibida quando foi aplicado tolbutamida (10μM) anteriormente. O SQ22536 também aboliu a hiperpolarização causada pelo FSH. O Isoproterenol, quando aplicado isoladamente produziu uma resposta hiperpolarizante sobre o potencial de membrana, alterando de – 32,4mV ± 1,32 mV para -40,0 ± 0,78 mv, aos 60 segundos após a sua aplicação (*p<0,001) (n=6 células de Sertoli). A aplicação tópica de Tolbutamida (10 μM) bloqueou a ação do Isoproterenol (2μM), causando uma despolarização de –41,0± 0,47mV variou até -39,0 ± 2,02mV, aos 120 segundos após a aplicação do Isoproterenol (p>0,05) (n=6 células de Sertoli). A perfusão com Tolbutamida foi mais eficaz no bloqueio da resposta beta-adrenérgica, causando uma despolarização de -41,6 ±1,21 mV para -35,4 ± 0,98 mV, aos 120 segundos após a aplicação tópica do Isoproterenol (p>0,05) (n=9 células de Sertoli). A aplicação tópica de Glibenclamida (10μM), a qual é um inibidor do canal de k +ATP, bloqueou a ação do Isoproterenol (2μM), causando despolarização, demonstrando que a hiperpolarização do isoproterenol está relacionada com a abertura desses canais. A tolbutamida (10μM), quando aplicada topicamente, impediu a fase de hiperpolarização característica causada pelo FSH (4mU/mL), causando despolarização do potencial de membrana das células de Sertoli de ratos imaturos. O Isoproterenol apresentou uma resposta hiperpolarizante rápida sobre o potencial de membrana, causada, provavelmente, por uma abertura dos canais de K+ATP na membrana das células de Sertoli de testículos de ratos imaturos. PTX quando aplicada topicamente e anteriormente à aplicação de isoproterenol não impediu a hiperpolarização característica causada por isoproterenol. A ação hiperpolarizante de isoproterenol independe de proteína Gi. PTX não impede a captação de 45Ca2+ estimulada pelo isoproterenol. A toxina colérica, que estimula proteína Gs, não estimula a captação de 45Ca2+ nas células de Sertoli de ratos imaturos. / Follicle-stimulating hormone (FSH) produces a dual effect on the membrane potential of Sertoli cells, with an initial rapid phase, which comprises a hyperpolarization for a period of seconds and a depolarization phase, wich occurs more slowly, within minutes. The depolarization phase involves calcium entry stimulated by FSH. Isoproterenol, an agonist of β-adrenergic receptors, induces an immediate and prolonged hyperpolarization on the membrane of Sertoli cells from immature rats. The aim of this work is to study the involvement of K+ATP channels in the hiperpolarization effect of isoproterenol on the membrane of Sertoli cells. This work also aimed to study the action of Isoproterenol on the membrane potential of Sertoli cells to better understanding the hyperpolarizing component produced by FSH in Sertoli cells, in addition to study the Ca2+ uptake stimulated by FSH and by isoproterenol. Membrane potential was recorded using isolated seminiferous tubules of testes of 15 days-old rats. The record of intracellular Sertoli cell was performed using microcapillary filled with KCl3 mmol/L coupled to an electrometer. We performed a single topical application of FSH(4mU/mL) and Isoproterenol (2μM). Then, inindividual experiments were applied topically, FSH and isoproterenol, 5 minutes after topical application of Tolbutamide (10μM) and glibenclamide(10μM), sulfonylurea a hypoglycemicaction, exercising effect closing of K+ channels ATP. The Tolbutamide (10μM) also was infused 15 minutes before application of Isoproterenol in order totest whether this would prevents ulfonylurea most significantly to the action of isoproterenol. In the technique of 45Ca2+ uptake, we used FSH and isoproterenol with pertussis toxin (PTX), blocking the G protein subunit Gi to evaluate its involvementon Ca2+ uptake in Sertoli cells from immature rats. We used the cholera toxin, a stimulator of Gs protein, to evaluate the involvement of AMPc on Ca2+ uptake in Sertoli cells from immature rats. SQ22536, an inhibitor of the enzyme adenylate cyclase, was used to evaluate the involvement this enzyme in the stimulatory action of FSH in Sertoli cells from immature rats. The results were given as mean ± SEM. The data of the change in membrane potential were analyzed by ANOVA for repeated measures with Bonferroni post-test. The hyperpolarization produced by FSH was inhibited when tolbutamide was applied (10μM). The SQ22536 also abolished the hyperpolarization caused by FSH. The Isoproterenol when used alone produced a hyperpolarizing response on the membrane potential , changing from -32.4mV±1.32 mV to -40.0±0.78 mV at 60 seconds after its application (*p<0.001) (n=6Sertoli cells). Topical application of Tolbutamide (10μM) blocked the action of Isoproterenol (2μM), causing a depolarization of -41.0±0.47 mV ranged up to-39.0± 2.02 mV at 120 seconds after application of Isoproterenol (p>0.05) (n=6Sertoli cells). The Tolbutamide infusion was more effective inblocking beta-adrenergic response, causing a depolarization of -41,6 ±1,21 mV to -35,4 ± 0,98 mV at 120seconds after the topical application of Isoproterenol (p>0.05) (n=9Sertoli cells). Isoproterenol produces a rapid hyperpolarization on membrane potential of Sertoli cells. This effect was blocked by tolbutamide, indicating that the activation of beta-adrenergic receptors involves opening of K+ATP channels in the membrane of Sertoli cells from immature rat testes. PTX,when applied topically prior to application of isoproterenol did not prevent the characteristic hyperpolarization caused by isoproterenol. The hyperpolarizing action of isoproterenol is independent of Gi protein. PTX does not prevent the uptake of 45Ca2+ stimulated by isoproterenol. The cholera toxin, which stimulates Gs protein, does not stimulate 45Ca2+ uptake in Sertoli cells from immature rats.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-25. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:00Z : No. of bitstreams: 1 Publico-12000.pdf: 924353 bytes, checksum: e021689525ddc32c47a2d833714071cb (MD5) / Background: Sustained β-adrenoreceptor activation promotes cardiac hypertrophy and cellular injury. Aims: To evaluate the cardioprotective effect of exercise on damage induced by β-adrenergic hyperactivity. Methods: Male Wistar rats were randomised into four groups (n = 8 per group): sedentary non-treated control (C), sedentary treated with isoproterenol 0.3 mg/kg/day administered subcutaneously for 8 days (I), exercised non-treated (E) and exercised plus isoproterenol administered during the last eight days of exercise (IE). Exercised animals ran on a treadmill for 1 h daily 6 times a week for 13 weeks. Results: Isoproterenol caused increases in left ventricle (LV) wet and dry weight/body weight ratio, LV water content and cardiomyocyte transverse diameter. Additionally, isoproterenol induced severe cellular lesions, necrosis, and apoptosis, increased collagen content and reduced capillary and fibre fractional areas. Notably, all of these abnormalities were completely prevented by exercise. Conclusion: Our data have demonstrated that complete cardioprotection is possible through exercise training; by preventing β-adrenergic hyperactivity-induced cardiac hypertrophy and structural injury. Abstracts do artigo 2: To test the hypothesis that exercise training can prevent the myocardial dysfunction and to inhibit the left ventricular (LV) remodeling induced by β-adrenergic hyperactivity, Wistar male rats were assigned to four groups: sedentary non-treated (CON), sedentary isoproterenol- treated (ISO), exercised non-treated (EX), and exercised plus isoproterenol (I+E). Echocardiography, hemodynamic and isolated papillary muscle were used for functional evaluations. Real time RT-PCR and western blot were used to quantify TNF-α, IL-6, IL-10 and TGF-β1 in the tissue. The nuclear NF-кB expression was evaluated by immunohistochemical staining. The ISO rats showed a concentric hypertrophy of LV. These animals exhibited marked increases in LV end-diastolic pressure and impaired myocardial performance in vitro by reducing the developed tension and maximum rate of tension increase and decrease, as well as worsened recruitment of the Frank-Starling mechanism. Both gene and protein levels of TNF-α and IL-6 as well as the TGF-β1 mRNA were also increased. In addition, the nuclear NF-kB expression in the ISO group was significantly raised. In the I+E group, the exercise training (i) prevented LV hypertrophy, (ii) improved myocardial contractility, (iii) avoided the increase of pro-inflammatory cytokines and improved IL-10 levels, and (iiii) attenuated the increase of TGF-β1 mRNA. Thus, exercise training in a model of β-adrenergic hyperactivity can avoid the adverse remodeling of LV and improve the myocardial contractile. It appears likely that the cardioprotection is related to beneficial effects of exercise on balance between pro- and anti-inflammatory cytokines, and mitigates the expressions of TGF-β1 / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

No presente estudo, foi investigado o mecanismo pelo qual, o isoproterenol hiperpolariza o potencial de membrana (PM) da célula de Sertoli em túbulos seminíferos de ratos, com quinze dias de idade (imaturos). Foram analisadas a modificação do potencial de membrana e a resistência, utilizando-se a técnica de registro intracelular. O isoproterenol (2x10-6M) induziu uma hiperpolarização imediata e significativa na membrana da célula de Sertoli. O antagonista β2-adrenérgico butoxamina (1x10-6M) anulou a ação do isoproterenol. O antagonista β1-adrenérgico metoprolol (1x10-6M) teve efeito de reduzir a ação do isoproterenol, porém sem ser significativo. A inibição dos canais K+ATP, com a sulfoniluréia glibenclamida, suprimiu a ação do isoproterenol. A testosterona, a qual atua despolarizando o potencial de membrana, através do fechamento de canais K+ATP, via PLC-PIP2, impediu a hiperpolarização produzida pelo agonista β-adrenérgico. Os policátions como: espermina e LaCl3 (cloreto de lantâno) reverteram o efeito hiperpolarizante do isoproterenol, despolarizando o potencial de membrana, provavelmente através de interações iônicas que neutralizam a ação do agonista β-adrenérgico nos canais K+ATP. O agonista da adenilato ciclase, forscolina (1x10-7M), rapidamente hiperpolariza o potencial de membrana da célula de Sertoli, mimetizando o efeito do isoproterenol; db-AMPc também hiperpolariza o potencial de membrana destas células. Estes efeitos indicam que o isoproterenol age nos canais K+ATP, provavelmente, envolvendo a cascata: receptor β-adrenérgico/Gs/AC/AMPc/PKA. Estes resultados sugerem que a hiperpolarização induzida por isoproterenol é mediada pela abertura de canais K+ATP, em células de Sertoli. Esta hiperpolarização β-adrenérgica, provavelmente, tem uma papel fisiológico, na modulação do potencial de membrana, opondo-se à despolarização produzida pela testosterona, através do fechamento dos canais K+ATP.

O hormônio folículo-estimulante (FSH) produz um efeito dual sobre o potencial de membrana das células de Sertoli, com uma fase inicial rápida, que compreende uma hiperpolarização, por um período de segundos e uma fase de despolarização, que ocorre mais lentamente, por um período de minutos. A fase de despolarização envolve um mecanismo relacionado à entrada de cálcio estimulada pelo FSH. O Isoproterenol, um agonista de receptores β-adrenérgicos, induz uma hiperpolarização imediata e prolongada na membrana de células de Sertoli de ratos imaturos. Este efeito é provavelmente resultante da queda de [ATP]i a qual libera a inibição exercida pelo nucleotídeo sobre o canal de K+ATP. Dessa forma, objetivou-se estudar a ação do Isoproterenol sobre o potencial de membrana das células de Sertoli para melhor avaliar o componente hiperpolarizante produzido por FSH nas células de Sertoli, além de estudar a captação de Ca2+ estimulada pelo FSH e pelo isoproterenol. O potencial de membrana foi registrado utilizando túbulos seminíferos isolados de testículos de ratos Wistar machos de 15 dias de idade. O registro intracelular da célula de Sertoli foi realizado utilizando microcapilares preenchidos com KCl 3mmol/L acoplados a um eletrômetro. Foi realizada a aplicação tópica isolada de FSH (4mU/mL) e Isoproterenol (2μM). Depois, em experimentos individuais, foram aplicados topicamente, FSH e isoproterenol, 5 minutos após a aplicação tópica da Tolbutamida (10μM) e Glibenclamida (10μM), sulfonilureias de ação hipoglicemiante, que exercem efeito de fechamento dos canais de K+ATP. A Tolbutamida (10μM), ainda, foi perfundida 15 minutos antes da aplicação do Isoproterenol, a fim de testar se esta sulfoniluréia impediria de forma mais significativa a ação deste. Na técnica de captação de Ca2+, utilizou-se FSH e isoproterenol com toxina pertussis (PTX), bloqueador da subunidade Gi da proteína G para avaliar o seu envolvimento na captação de Ca2+ nas células de Sertoli de ratos imaturos. Utilizou-se a toxina colérica, estimulador da proteína Gs, para avaliar o envolvimento do AMPc na captação de Ca2+ nas células de Sertoli de ratos imaturos. Fez-se uso de SQ22536, inibidor da enzima adenilato ciclase, para avaliar o envolvimento dessa enzima na ação estimulante do FSH nas células de Sertoli de ratos imaturos. Os resultados foram dados como média ± SEM. Os dados da variação do potencial de membrana foram analisados pelo teste ANOVA para medidas repetidas com o pós-teste de Bonferroni. O FSH teve sua hiperpolarização inibida quando foi aplicado tolbutamida (10μM) anteriormente. O SQ22536 também aboliu a hiperpolarização causada pelo FSH. O Isoproterenol, quando aplicado isoladamente produziu uma resposta hiperpolarizante sobre o potencial de membrana, alterando de – 32,4mV ± 1,32 mV para -40,0 ± 0,78 mv, aos 60 segundos após a sua aplicação (*p<0,001) (n=6 células de Sertoli). A aplicação tópica de Tolbutamida (10 μM) bloqueou a ação do Isoproterenol (2μM), causando uma despolarização de –41,0± 0,47mV variou até -39,0 ± 2,02mV, aos 120 segundos após a aplicação do Isoproterenol (p>0,05) (n=6 células de Sertoli). A perfusão com Tolbutamida foi mais eficaz no bloqueio da resposta beta-adrenérgica, causando uma despolarização de -41,6 ±1,21 mV para -35,4 ± 0,98 mV, aos 120 segundos após a aplicação tópica do Isoproterenol (p>0,05) (n=9 células de Sertoli). A aplicação tópica de Glibenclamida (10μM), a qual é um inibidor do canal de k +ATP, bloqueou a ação do Isoproterenol (2μM), causando despolarização, demonstrando que a hiperpolarização do isoproterenol está relacionada com a abertura desses canais. A tolbutamida (10μM), quando aplicada topicamente, impediu a fase de hiperpolarização característica causada pelo FSH (4mU/mL), causando despolarização do potencial de membrana das células de Sertoli de ratos imaturos. O Isoproterenol apresentou uma resposta hiperpolarizante rápida sobre o potencial de membrana, causada, provavelmente, por uma abertura dos canais de K+ATP na membrana das células de Sertoli de testículos de ratos imaturos. PTX quando aplicada topicamente e anteriormente à aplicação de isoproterenol não impediu a hiperpolarização característica causada por isoproterenol. A ação hiperpolarizante de isoproterenol independe de proteína Gi. PTX não impede a captação de 45Ca2+ estimulada pelo isoproterenol. A toxina colérica, que estimula proteína Gs, não estimula a captação de 45Ca2+ nas células de Sertoli de ratos imaturos. / Follicle-stimulating hormone (FSH) produces a dual effect on the membrane potential of Sertoli cells, with an initial rapid phase, which comprises a hyperpolarization for a period of seconds and a depolarization phase, wich occurs more slowly, within minutes. The depolarization phase involves calcium entry stimulated by FSH. Isoproterenol, an agonist of β-adrenergic receptors, induces an immediate and prolonged hyperpolarization on the membrane of Sertoli cells from immature rats. The aim of this work is to study the involvement of K+ATP channels in the hiperpolarization effect of isoproterenol on the membrane of Sertoli cells. This work also aimed to study the action of Isoproterenol on the membrane potential of Sertoli cells to better understanding the hyperpolarizing component produced by FSH in Sertoli cells, in addition to study the Ca2+ uptake stimulated by FSH and by isoproterenol. Membrane potential was recorded using isolated seminiferous tubules of testes of 15 days-old rats. The record of intracellular Sertoli cell was performed using microcapillary filled with KCl3 mmol/L coupled to an electrometer. We performed a single topical application of FSH(4mU/mL) and Isoproterenol (2μM). Then, inindividual experiments were applied topically, FSH and isoproterenol, 5 minutes after topical application of Tolbutamide (10μM) and glibenclamide(10μM), sulfonylurea a hypoglycemicaction, exercising effect closing of K+ channels ATP. The Tolbutamide (10μM) also was infused 15 minutes before application of Isoproterenol in order totest whether this would prevents ulfonylurea most significantly to the action of isoproterenol. In the technique of 45Ca2+ uptake, we used FSH and isoproterenol with pertussis toxin (PTX), blocking the G protein subunit Gi to evaluate its involvementon Ca2+ uptake in Sertoli cells from immature rats. We used the cholera toxin, a stimulator of Gs protein, to evaluate the involvement of AMPc on Ca2+ uptake in Sertoli cells from immature rats. SQ22536, an inhibitor of the enzyme adenylate cyclase, was used to evaluate the involvement this enzyme in the stimulatory action of FSH in Sertoli cells from immature rats. The results were given as mean ± SEM. The data of the change in membrane potential were analyzed by ANOVA for repeated measures with Bonferroni post-test. The hyperpolarization produced by FSH was inhibited when tolbutamide was applied (10μM). The SQ22536 also abolished the hyperpolarization caused by FSH. The Isoproterenol when used alone produced a hyperpolarizing response on the membrane potential , changing from -32.4mV±1.32 mV to -40.0±0.78 mV at 60 seconds after its application (*p<0.001) (n=6Sertoli cells). Topical application of Tolbutamide (10μM) blocked the action of Isoproterenol (2μM), causing a depolarization of -41.0±0.47 mV ranged up to-39.0± 2.02 mV at 120 seconds after application of Isoproterenol (p>0.05) (n=6Sertoli cells). The Tolbutamide infusion was more effective inblocking beta-adrenergic response, causing a depolarization of -41,6 ±1,21 mV to -35,4 ± 0,98 mV at 120seconds after the topical application of Isoproterenol (p>0.05) (n=9Sertoli cells). Isoproterenol produces a rapid hyperpolarization on membrane potential of Sertoli cells. This effect was blocked by tolbutamide, indicating that the activation of beta-adrenergic receptors involves opening of K+ATP channels in the membrane of Sertoli cells from immature rat testes. PTX,when applied topically prior to application of isoproterenol did not prevent the characteristic hyperpolarization caused by isoproterenol. The hyperpolarizing action of isoproterenol is independent of Gi protein. PTX does not prevent the uptake of 45Ca2+ stimulated by isoproterenol. The cholera toxin, which stimulates Gs protein, does not stimulate 45Ca2+ uptake in Sertoli cells from immature rats.

No presente estudo, foi investigado o mecanismo pelo qual, o isoproterenol hiperpolariza o potencial de membrana (PM) da célula de Sertoli em túbulos seminíferos de ratos, com quinze dias de idade (imaturos). Foram analisadas a modificação do potencial de membrana e a resistência, utilizando-se a técnica de registro intracelular. O isoproterenol (2x10-6M) induziu uma hiperpolarização imediata e significativa na membrana da célula de Sertoli. O antagonista β2-adrenérgico butoxamina (1x10-6M) anulou a ação do isoproterenol. O antagonista β1-adrenérgico metoprolol (1x10-6M) teve efeito de reduzir a ação do isoproterenol, porém sem ser significativo. A inibição dos canais K+ATP, com a sulfoniluréia glibenclamida, suprimiu a ação do isoproterenol. A testosterona, a qual atua despolarizando o potencial de membrana, através do fechamento de canais K+ATP, via PLC-PIP2, impediu a hiperpolarização produzida pelo agonista β-adrenérgico. Os policátions como: espermina e LaCl3 (cloreto de lantâno) reverteram o efeito hiperpolarizante do isoproterenol, despolarizando o potencial de membrana, provavelmente através de interações iônicas que neutralizam a ação do agonista β-adrenérgico nos canais K+ATP. O agonista da adenilato ciclase, forscolina (1x10-7M), rapidamente hiperpolariza o potencial de membrana da célula de Sertoli, mimetizando o efeito do isoproterenol; db-AMPc também hiperpolariza o potencial de membrana destas células. Estes efeitos indicam que o isoproterenol age nos canais K+ATP, provavelmente, envolvendo a cascata: receptor β-adrenérgico/Gs/AC/AMPc/PKA. Estes resultados sugerem que a hiperpolarização induzida por isoproterenol é mediada pela abertura de canais K+ATP, em células de Sertoli. Esta hiperpolarização β-adrenérgica, provavelmente, tem uma papel fisiológico, na modulação do potencial de membrana, opondo-se à despolarização produzida pela testosterona, através do fechamento dos canais K+ATP.

Nos études ont démontrées que la formation de la cicatrice et la guérison sont associées avec l’apparition de cellules de type myocytes cardiaques nestine(+) dans la région péri-infarcie. Présentement, l’étude examine le mécanisme, tel que l’hypoxie ou les hormones neuronales, possiblement impliqué dans leur recrutement et de dévoiler leur origine cellulaire. La présence de ces cellules a été détectée dans les coeurs infarcies d’une semaine et maintenue après neuf mois suite à une sujétion coronaire complète. Aussi, ces cellules de type myocytes cardiaques nestine(+) ont été observées dans le coeur infarci humain. L’hypoxie représente un événement prédominant suite à un infarctus de myocarde, mais l’exposition des rats normaux à un environnement hypoxique n’a pas pu promouvoir l’apparition de ces cellules. Autrement, l’infusion de l’agoniste -adrénergique non-sélectif isoprotérénol (ISO) dans les rats adultes Sprague-Dawley a augmenté la protéine nestine dans le ventricule gauche et a été associé avec la réapparition de cellules de type myocytes cardiaques nestine(+). Cela représente possiblement un effet secondaire suite à la nécrose des myocytes cardiaques par l’administration d’isoprotérénol. Dernièrement, on a identifié une sous-population de cellules nestine(+) dans le coeur normal du rat qui co-exprime les marqueurs de cellules cardiaques progénitrices Nkx-2.5 et GATA-4. Cette sous-population de cellules nestine/Nkx-2.5/GATA-4 pourrait représenter des substrats cellulaires qui puissent se différentier en cellules de type myocytes cardiaques nestine(+) suite à une ischémie. Mots clés: nestine, isoprotérénol, nécrose, cellule souche, cellule progénitrice, myocyte cardiaque / Studies from our lab demonstrated that scar formation and healing was associated with the appearance of nestin(+) cardiac myocyte-like cells predominantly at the peri-infarct region. The focus of the present study was to identify the underlying mechanism(s) (e.g. hypoxia, neurohormones) implicated in their recruitment and their cellular origin. The presence of these cells was detected as early as 1-week post-myocardial infarction (MI) and persisted 9 months after complete coronary artery ligation. Furthermore, nestin(+) cardiac myocyte-like cells were also detected in the infarcted human heart. Hypoxia represents a predominant stimulus following MI, however the exposure of normal rats to a hypoxic environment failed to promote the re-appearance of nestin(+) cardiac myocyte-like cells. By contrast, the infusion of the non-selective -adrenergic agonist isoproterenol (ISO) in the normal adult Sprague-Dawley rat increased nestin expression in the left ventricle and was associated with the reappearance of nestin(+) cardiac myocyte-like cells. However, the reappearance of nestin(+) cardiac myocyte-like cells may not represent a direct effect but was apparently secondary to cardiac myocyte necrosis mediated by isoproterenol. Lastly, we identified a subpopulation of nestin-immunoreactive cells in the normal rat heart that coexpressed cardiac progenitor cell markers Nkx-2.5 and GATA-4. This subpopulation of nestin/Nkx-2.5/GATA-4 cells may represent the progenitor pool that differentiates to a nestin(+) cardiac myocyte-like cell following an ischemic insult. Key words: nestin, isoproterenol, cardiac myocyte, cardiac progenitor, necrosis

Estudos epidemiológicos e experimentais tem mostrado consistentemente que tanto as exposições agudas e crônicas à poluição do ar estão associadas com uma variedade de doenças cardiovasculares. A poluição atmosférica é composta por uma mistura de substâncias nocivas incluindo partículas e gases. Os efeitos adversos cardiovasculares são mais comumente atribuídos às partículas e experimentos toxicológicos tem demonstrado diferentes mecanismos pelos quais a exposição às partículas pode provocar estes efeitos. Neste estudo nos investigamos os efeitos do tempo (7, 15 e 21 dias) de exposição as partículas ambientais (dose = 600 g/m³) nos parâmetros funcionais e morfológicos do coração de ratos normais e ratos com hipertrofia ventricular esquerda (HVE) induzida pelo isoproterenol (agonista não seletivo -adrenérgico de ação direta) (1,2 mg/kg). A utilização de ratos com HVE foi motivado pelo fato de que a existência de uma doença cardiovascular prévia representa um fator de risco elevado para estes indivíduos. Nossos dados mostraram que o tempo de exposição ao material particulado concentrado é um fator importante para a magnitude dos efeitos sobre a função e morfologia do coração, como mostrado pelo aumento da variabilidade da frequência cardíaca, diminuição da frequência cardíaca e aumento no volume de tecido conjuntivo no miocárdio do ventrículo esquerdo. Os ratos com HVE mostraram efeitos similares, porém mais graves sobre o coração, que incluíram diminuição da pressão arterial e aumento da hipertrofia dos cardiomiócitos em comparação com ratos com HVE não expostos. Concluindo, nossos resultados corroboram com achados anteriores que mostram que a poluição atmosférica particulada induz alterações no controle autonômico do coração e que indivíduos com doenças cardiovasculares preexistentes são mais afetados que indivíduos normais. Mostramos ainda que o material particulado concentrado é capaz de induzir alterações na microestrutura do miocárdio, dependendo da dose acumulada de exposição / Epidemiological and experimental studies have consistently shown that both short- and long-term exposures to air pollution are associated with a variety of cardiovascular diseases. Air pollution is composed by a mixture of noxious substance including particles and gases. The cardiovascular adverse effects are more commonly attributed to particles and toxicological experiments have demonstrated several mechanisms by which particle exposure may trigger these effects. In this study we investigated the effects of time (7, 15 and 21 days) of exposure to concentrated ambient particles (dose = 600 g/m³) on morphofunctional parameters of the heart in normal and rats with left ventricular hypertrophy (LVH) induced by isoproterenol (nonselective -adrenergic agonist with direct action) (1.2 mg/kg). The use of LVH rats was motivated by the fact that individuals with cardiovascular diseases are considered at higher risk for effect of ambient PM. Our data have shown that time is an important factor on the magnitude of the effects of concentrated ambient particles on heart function and morphology, as shown by increased HRV (heart rate variability), decreased heart rate and increased volume of connective tissue in left ventricle myocardium. LVH rats presented similar outcomes but more severe effects on the heart which included decreased blood pressure and increased cardiomyocyte hypertrophy compared to non-exposed LVH rats. In conclusion, our results corroborate with previous findings that particulate air pollution induces changes in the autonomic control of the heart and that individual with previous cardiovascular disease are more affected than normal ones. We have further shown that concentrated ambient particles are capable of inducing changes in the microstructure of the myocardium depending on accumulated dose of exposure

Nos études ont démontrées que la formation de la cicatrice et la guérison sont associées avec l’apparition de cellules de type myocytes cardiaques nestine(+) dans la région péri-infarcie. Présentement, l’étude examine le mécanisme, tel que l’hypoxie ou les hormones neuronales, possiblement impliqué dans leur recrutement et de dévoiler leur origine cellulaire. La présence de ces cellules a été détectée dans les coeurs infarcies d’une semaine et maintenue après neuf mois suite à une sujétion coronaire complète. Aussi, ces cellules de type myocytes cardiaques nestine(+) ont été observées dans le coeur infarci humain. L’hypoxie représente un événement prédominant suite à un infarctus de myocarde, mais l’exposition des rats normaux à un environnement hypoxique n’a pas pu promouvoir l’apparition de ces cellules. Autrement, l’infusion de l’agoniste -adrénergique non-sélectif isoprotérénol (ISO) dans les rats adultes Sprague-Dawley a augmenté la protéine nestine dans le ventricule gauche et a été associé avec la réapparition de cellules de type myocytes cardiaques nestine(+). Cela représente possiblement un effet secondaire suite à la nécrose des myocytes cardiaques par l’administration d’isoprotérénol. Dernièrement, on a identifié une sous-population de cellules nestine(+) dans le coeur normal du rat qui co-exprime les marqueurs de cellules cardiaques progénitrices Nkx-2.5 et GATA-4. Cette sous-population de cellules nestine/Nkx-2.5/GATA-4 pourrait représenter des substrats cellulaires qui puissent se différentier en cellules de type myocytes cardiaques nestine(+) suite à une ischémie. Mots clés: nestine, isoprotérénol, nécrose, cellule souche, cellule progénitrice, myocyte cardiaque / Studies from our lab demonstrated that scar formation and healing was associated with the appearance of nestin(+) cardiac myocyte-like cells predominantly at the peri-infarct region. The focus of the present study was to identify the underlying mechanism(s) (e.g. hypoxia, neurohormones) implicated in their recruitment and their cellular origin. The presence of these cells was detected as early as 1-week post-myocardial infarction (MI) and persisted 9 months after complete coronary artery ligation. Furthermore, nestin(+) cardiac myocyte-like cells were also detected in the infarcted human heart. Hypoxia represents a predominant stimulus following MI, however the exposure of normal rats to a hypoxic environment failed to promote the re-appearance of nestin(+) cardiac myocyte-like cells. By contrast, the infusion of the non-selective -adrenergic agonist isoproterenol (ISO) in the normal adult Sprague-Dawley rat increased nestin expression in the left ventricle and was associated with the reappearance of nestin(+) cardiac myocyte-like cells. However, the reappearance of nestin(+) cardiac myocyte-like cells may not represent a direct effect but was apparently secondary to cardiac myocyte necrosis mediated by isoproterenol. Lastly, we identified a subpopulation of nestin-immunoreactive cells in the normal rat heart that coexpressed cardiac progenitor cell markers Nkx-2.5 and GATA-4. This subpopulation of nestin/Nkx-2.5/GATA-4 cells may represent the progenitor pool that differentiates to a nestin(+) cardiac myocyte-like cell following an ischemic insult. Key words: nestin, isoproterenol, cardiac myocyte, cardiac progenitor, necrosis

Estudos epidemiológicos e experimentais tem mostrado consistentemente que tanto as exposições agudas e crônicas à poluição do ar estão associadas com uma variedade de doenças cardiovasculares. A poluição atmosférica é composta por uma mistura de substâncias nocivas incluindo partículas e gases. Os efeitos adversos cardiovasculares são mais comumente atribuídos às partículas e experimentos toxicológicos tem demonstrado diferentes mecanismos pelos quais a exposição às partículas pode provocar estes efeitos. Neste estudo nos investigamos os efeitos do tempo (7, 15 e 21 dias) de exposição as partículas ambientais (dose = 600 g/m³) nos parâmetros funcionais e morfológicos do coração de ratos normais e ratos com hipertrofia ventricular esquerda (HVE) induzida pelo isoproterenol (agonista não seletivo -adrenérgico de ação direta) (1,2 mg/kg). A utilização de ratos com HVE foi motivado pelo fato de que a existência de uma doença cardiovascular prévia representa um fator de risco elevado para estes indivíduos. Nossos dados mostraram que o tempo de exposição ao material particulado concentrado é um fator importante para a magnitude dos efeitos sobre a função e morfologia do coração, como mostrado pelo aumento da variabilidade da frequência cardíaca, diminuição da frequência cardíaca e aumento no volume de tecido conjuntivo no miocárdio do ventrículo esquerdo. Os ratos com HVE mostraram efeitos similares, porém mais graves sobre o coração, que incluíram diminuição da pressão arterial e aumento da hipertrofia dos cardiomiócitos em comparação com ratos com HVE não expostos. Concluindo, nossos resultados corroboram com achados anteriores que mostram que a poluição atmosférica particulada induz alterações no controle autonômico do coração e que indivíduos com doenças cardiovasculares preexistentes são mais afetados que indivíduos normais. Mostramos ainda que o material particulado concentrado é capaz de induzir alterações na microestrutura do miocárdio, dependendo da dose acumulada de exposição / Epidemiological and experimental studies have consistently shown that both short- and long-term exposures to air pollution are associated with a variety of cardiovascular diseases. Air pollution is composed by a mixture of noxious substance including particles and gases. The cardiovascular adverse effects are more commonly attributed to particles and toxicological experiments have demonstrated several mechanisms by which particle exposure may trigger these effects. In this study we investigated the effects of time (7, 15 and 21 days) of exposure to concentrated ambient particles (dose = 600 g/m³) on morphofunctional parameters of the heart in normal and rats with left ventricular hypertrophy (LVH) induced by isoproterenol (nonselective -adrenergic agonist with direct action) (1.2 mg/kg). The use of LVH rats was motivated by the fact that individuals with cardiovascular diseases are considered at higher risk for effect of ambient PM. Our data have shown that time is an important factor on the magnitude of the effects of concentrated ambient particles on heart function and morphology, as shown by increased HRV (heart rate variability), decreased heart rate and increased volume of connective tissue in left ventricle myocardium. LVH rats presented similar outcomes but more severe effects on the heart which included decreased blood pressure and increased cardiomyocyte hypertrophy compared to non-exposed LVH rats. In conclusion, our results corroborate with previous findings that particulate air pollution induces changes in the autonomic control of the heart and that individual with previous cardiovascular disease are more affected than normal ones. We have further shown that concentrated ambient particles are capable of inducing changes in the microstructure of the myocardium depending on accumulated dose of exposure

Background/Rationale: In addition to their established cardioprotective role, β-adrenergic antagonists also increase the risk of stroke and mortality. We propose that a vascular mechanism could contribute to cerebral tissue ischemia in β-blocked patients. Methods: Cardiac output (CO), mean arterial pressure (MAP) and microvascular brain oxygen tension (PBrmvO2) were measured in anesthesized mice treated with metoprolol (3mg•kg-1, i.v.). Dose-response curves (DRCs) for adrenergic-agonists were generated in mesenteric resistance arteries (MRAs; isoproterenol, clenbuterol) and posterior cerebral arteries (PCAs; phenylephrine, isoproterenol) before and after metoprolol treatment. Results: Metoprolol reduced CO, maintained MAP and increased systemic vascular resistance (SVR) resulting in a decreased PBrmvO2 in mice. Metoprolol attenuated β-adrenergic mediated vasodilation in both MRAs and PCAs. Conclusions: Metoprolol reduced brain perfusion in mice. A decrease in CO contributed however, metoprolol also inhibited β-adrenergic vasodilation of mesenteric and cerebral arteries. This provides evidence in support of a vascular mechanism for cerebral ischemia in β-blocked patients.