Orientador: Pedro Xavier de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-25T18:17:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zoccoler_Marcelo_M.pdf: 48059333 bytes, checksum: f5fb08bbb5d770ad29791611d11fa8fa (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A fibrilação ventricular é uma quadro extremamente grave de ameaça imediata à vida e a única terapia efetiva para sua reversão é a desfibrilação, que consiste na aplicação de campos elétricos (E) de alta intensidade sobre o coração. Este procedimento é capaz de restabelecer o sincronismo do coração, mas ele pode causar lesão em miócitos. A lesão depende da direção de E e é atribuída à eletroporação - formação de poros hidrofílicos na membrana celular - que leva a um aumento expressivo da concentração de íons Ca2+ livres no citosol ([Ca2+]i), resultante de influxo de Ca2+ extracelular pelos poros. Neste trabalho, produzimos um sistema de microfluorimetria capaz de registrar imagens de fluorescência de miócitos cardíacos isolados e estudamos a lesão causada por E de alta intensidade por meio do aumento da fluorescência associada a [Ca2+]i em miócitos orientados longitudinalmente e transversalmente a E. As células foram carregadas com o indicador de fluorescência Fluo-3, estimuladas a 0,5Hz por E de baixa intensidade antes da aplicação de um pulso de E de alta intensidade sub-letal. As imagens de fluorescência foram capturadas por uma câmera EMCCD e processadas por um software específico desenvolvido neste trabalho. O software utilizou dois métodos de análise: média de fluorescência normalizada e razão de uma área que mostrou aumento significativo de fluorescência dividida pela área total da célula. Análise de regiões de interesse (ROIs) voltadas para o ânodo e o cátodo produziu resultados em concordância com a literatura, com maior lesão (inferida por aumento de [Ca2+]i) no lado do ânodo (P<0,05 nos dois os métodos). A comparação entre os grupos longitudinal e transversal apresentou diferença estatística relevante no método da razão de áreas, o que não ocorreu pelo método de média de fluorescência. Imaginamos que a utilização de uma técnica mais direta para medir eletroporação possa solidificar esta correlação entre orientação e lesão. A compreensão dos mecanismos responsáveis pela severidade das lesões é importante para desenvolver terapias mais seguras / Abstract: Ventricular fibrillation is an extremely dangerous immediate life-threatening condition and the only effective therapy to its reversion is defibrillation, which consists in applying high intensity electric fields (E) on the heart. Such procedure is capable of reestablishing heart synchronism, but it may also cause lesion in myocytes. Lesion is associated to E direction and is assigned to electroporation - generation of hydrophilic pores across the membrane caused by high intensity E - which results in an expressive increase in cytosol free Ca2+ concentration ([Ca2+]i), a consequence from extracellular Ca2+ influx through the pores. In this work, we produced a microfluorimetry system capable of recording isolated cardiomyocytes fluorescence images and studied lesion caused by high intensity E by the means of the rise in [Ca2+]i associated fluorescence in myocytes oriented longitudinally and transversally to E. Cells were loaded with fluorescent dye Fluo-3, paced at 0,5Hz with low intensity E before setting one sub-lethal high intensity E pulse. Fluorescence images were recorded by an EMCCD camera and processed by a specific software developed in this work. The software used two analysis methods: normalized fluorescence average and a ratio of an area showing most significant fluorescence increase divided by cell total area. Regions of interest (ROIs) analysis facing the anode and the cathode has produced results in accordance with literature, presenting higher lesion (inferred by [Ca2+]i increase) at anode side (P<0,05 in both methods). Comparison between longitudinal and transversal groups has presented relevant statistic difference when the ratio of areas method was employed, which has no happened when employing the fluorescence average method. We imagine that using a straight-foward technique for assessing electroporation may solidify this correlation between orientation and lesion. The understanding of the mechanisms responsible for lesion severity is important to develop safer therapies / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: José Wilson Magalhães Bassani, Rosana Almada Bassani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T11:34:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monteiro_MarinaCarneiro_M.pdf: 5677929 bytes, checksum: 5c42afe705a43b66a4505a6ecded7b7c (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A fração do conteúdo de Ca2+ do retículo sarcoplasmático (RS) liberada a cada contração (Fractional Release - FR) em miócitos cardíacos é regulada pela corrente de entrada de Ca2+ através da membrana celular pelos canais de Ca2+ tipo-L (ICa,L) e pelo conteúdo de Ca2+ do RS ([Ca2+]RS). Em trabalho anterior foi desenvolvido, no nosso laboratório, um modelo experimental denominado de modelo do RS funcionalmente isolado (MRSFI). Neste modelo, cardiomiócitos são perfundidos em solução sem Na+ e sem Ca2+, o que torna as suas membranas eletricamente inexcitáveis e inibe o transporte do íon pelo trocador Na+/Ca2+. As variações (transientes) da concentração intracelular de Ca2+ ([Ca2+]i) medidas com o indicador fluorescente Fluo-3 AM (5 ?M, 20 min, 24ºC) são evocadas por aplicação de pulsos rápidos (100 ms) de cafeína (10 mM). No presente trabalho, o MRSFI foi usado para estudo da relação entre FR e [Ca2+]RS na ausência do gatilho fisiológico (ICa,L) para liberação reticular de Ca2.... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The fraction of the sarcoplasmic reticulum (SR) Ca2+ content released at a twitch (Fractional Release - FR) in cardiac myocytes is regulated by the transmembrane inward Ca2+ current through the L-type Ca2+ channel (ICa,L) and by the SR Ca2+ content ([Ca2+]SR). In the experimental model of the functionally isolated SR model (FISRM), previously developed in this laboratory, cardiomyocytes are perfused with Na+, Ca2+-free solution, which makes the cells electrically unexcitable and thermodynamically inhibits the sarcolemmal Na+/Ca2+ exchanger. Variations in the intracellular Ca2+ concentration ([Ca2+]i) was measured with the Ca2+ indicator fluo-3 and Ca2+ transients due to SR release are evoked by pulse-like (100 ms duration) application of 10 mM caffeine. In the present work, the FISRM was used to study the relationship between FR and [Ca2+]SR in the absence of ICa,L, the physiological trigger for the release of Ca2+ from the SR.... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Hernandes Faustino de Carvalho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T13:46:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DellaColleta_HeloisaHelenaMithie_D.pdf: 16554432 bytes, checksum: 3046f144e8b83691470f7c16b5fb5a41 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O hialuronam (ou ácido hialurônico, AR) é um importante componente do espaço matrice1ular, estando presente tanto na matriz extracelular, como na superficie das células. Suas funções são variadas, mas estão sempre associadas à criação de um espaço pouco denso e extremamente hidratado, permitindo a proliferação e migração celular, típicas de processos como a embriogênese, cicatrização e invasão tumoral. Neste trabalho foi desenvolvido um estudo do metabolismo do ácido hialurônico na próstata ventral de ratos. Numa primeira etapa foi verificado o efeito da castração por 7, 14 e 21 dias sobre. o conteúdo e distribuição do AR, assim como uma avaliação do papel da HA. sintase 2 (HAS2) e da hialuronidase 1 (Hyall). Para tanto, foram empregados ensaios de marcação tecidual de AH com a utilização de sonda marcada com fluoresceína, quantificação deAH por ensaio competitivo, determinação dos tamanhos das cadeias de AH por cromatografia em gel filtração, determinação dos níveis de expressão das enzimas HAS2 e Hyall por Real Time PCR, localização desta expressão por hibridação in situ e localização do receptor CD44 por imunohistoquímica. Na segunda etapa, foram estudadas células musculares lisas (CML) isoladas de ratos e mantidas em cultura, quanto à expressão de marcadores da diferenciação deste tipo celular e quanto à produção de AH, utilizando. imunocitoquímica e RT-PCR para marcadores de CML, imunocitoquímica para o receptor CD44, quantificação de AH por ensaio competitivo e por medida de área de coat. Os resultados demonstram que o AR é encontrado tanto no epitélio quanto no estroma prostático e que há uma redução no conteúdo total de AR na próstata ventral, com um predomínio de cadeias curtas. Além disto, foi verificado que estas modificações são, ao menos em parte, devidas à manutenção da expressão da HAS2 e um aumento na expressão da Hyall. Foi observado também, por outro lado, que ocorre uma diminuição na atividade da hialuronidase lisossomal. Experimentos de hibridação in situ demonstraram a presença da HAS2 no epitélio e em diversas células do estroma, com exceção das células musculares lisas e endoteliais. Com a castração, a expressão da HAS2 e da Hyall aumenta no estroma. Foi demonstrado também que as células musculares lisas prostáticas de rato em cultura mantêm a expressão de marcadores da diferenciação (smoothelin, SM22 e calponina) e que esta expressão não foi dependente de insulina-nemtestosterotta. A concentração de ácido hialurônico no meio de cultura variou nas diferentes passagens (0-8), assim como variou o tamanho do coa! ao redor das células. Surpreendentemente, nas passagens 3 e 4 houve uma queda brusca na síntese de HA Os- resultados demonstram uma modificação no padrão expressão e de distribuição do ácido hialurônico na próstata ventral de ratos, com o comprometimento de diversos tipos celulares, que resultam na diminuição do conteúdo total. Conclui-se também que células musculares lisas em cultura mantêm-se diferenciadas e que são capazes de sintetizar e formar um coa! na sua superficie / Abstract: Hyaluronan (or hyaluronic acid, HA) is an important component ofthe matricellularspace. It is found in both extracelular matrix and at the cell surface. It has many functions, but is always associated with the establishment of a looser and hydrated space, allowing the cells to proliferate and migrate, in processes such as embryogenesis, healing and tumor invasion. In this work, we have studied some aspects ofHA metabolism in the rat ventral prostate. In a firt series of experiments, the effect of castration for 7, 14 and 21 days on the content and distribution of HA, as well as an evaluation of the function of HA synthase 2 (HAS2) and hyaluronidase 1 (Hyall). For this, were done tecidual HA localization with fluorescein probe, measurement of HA content in a competitive binding assay, determination of HA chain size variation using gel filtration cromatography, determination of expression levels ofHAS2 and Hyall enzymes by Real Time PCR, localization ofthese expression by in situ hybridization and CD44 localization by immunohistochemistry. In a second series of experiments, the rat prostatic smooth musc1e cells (SMC) were isolated and maintainedin vitro for the study of the expression of molecular markers of the differentiated state and of the production of HA, using immunohistochemistry e RT-PCR for SMC markers, immunocitochemistry for CD44 receptor, HA quantification by competitive bindingassay and measurement of coat area. The results demonstrate that HA is found in both epitheJium and stroma and that there is a decrease in the total amount of HA in the organ afier castration, with a predominance of short chains. Besides, it was observed that these modifications are, at least in part, due to a sustained expression of HAS2 and an increased expression of Hyall. On the other hand, a reduction in lysosomal hyaluronidase activity was also observed. In situ hybridization showed the presence of HAS2 mRNA in both epithelium and stroma. Different stromal cells, with the exception of SMC and endothelial cells, expressed HAS2. Castration resulted in increased expression of HAS2 and Hyall in the stroma. It was also demonstrated that SMC kept inculture express the differentiation markers smoothelin, SM22 and calponin and that this expression pattern was not dependent on either insulin or testosterone. The concentration of HA in the culture medium and the size of the cell coat varied as cells were subcultured through passages 0-8. Surprisingly; a severe drop in HA synthesis was observed at passages 3 and 4. The results demonstrate a modification in the pattem of expression and distribution of HA in the rat ventral prostate in response to castration, and the involvement of different cell types in the decreasing amount ofHA. lt is also concluded that SMC preserve the differentiated state in culture and that they are able to assemble a HA coat / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

O aumento da pressão arterial não é a única consequência da sobrecarga de sal na dieta. Independente dos efeitos hemodinâmicos, o excesso de sal pode induzir alterações estruturais no miocárdio. A avaliação dos mecanismos destas alterações foi o objetivo do presente estudo. Para tanto, ratos Wistar machos foram alimentados com dieta: normossódica (NR: 1,3% de NaCl), hipersódica 1 (HR1: 4%) e hipersódica 2 (HR2: 8%) desde o desmame até a 18a semana de idade. O grupo HR2 foi dividido em HR2, HR2+Hidralazina (HZ: 15mg/ kg/ dia) e HR2+Losartan (LOS: 20mg/ kg/ dia). As drogas foram administradas a partir da 7a semana de idade. Foram avaliados pressão arterial caudal (PAc), atividade de renina plasmática (ARP), aldosterona sérica, ecocardiograma, massa ventricular esquerda (MVE) e direita (MVD), medida do diâmetro transverso do miócito (DTM), fibrose intersticial (FI), expressão protéica do receptor de angiotensina II do tipo I (AT1) e tipo 2 (AT2), dosagem de angiotensina II (AII) e ligação do anticorpo que reconhece a conformação ativada dos receptores AT1 e AT2 no ventrículo esquerdo (VE) e direito (VD). A PAc foi maior no grupo HR1 e HR2 comparado com o grupo NR. A PAc do grupo HR2+HZ e HR2+LOS não diferiu do grupo NR. ARP e ALDO foram menores nos grupos HR1, HR2, HR2+HZ e HR2+LOS. A espessura do septo interventricular na diástole e da parede posterior do ventrículo esquerdo na diástole foram maiores nos grupos HR1, HR2, HR2+HZ e HR2+LOS comparado com o grupo NR. A MVE e MVD foram maiores nos grupos HR2, HR2+HZ e HR2+LOS comparado com o grupo NR. O DTM do VE foi maior nos grupos HR1, HR2, HR2+HZ comparado com o grupo NR e HR2+LOS. DTM do VD foi maior no grupo HR2 e HR2+HZ comparado com o grupo NR, HR1 e HR2+LOS. A FI no VE e VD foi maior nos grupos HR1, HR2 e HR2+LOS comparado com o grupo NR e HR2+HZ. A expressão da proteína do receptor AT1 no VE e VD foi maior nos animais do grupo HR2 e HR2+HZ quando comparado com o grupo NR, HR1 e HR2+LOS. A expressão da proteina do receptor AT2 não foi alterada pelo alto consumo de sal, mas foi menor no grupo HR2+LOS. A ligação do anticorpo que reconhece a conformação ativada do receptor AT1 no VE e VD foi menor nos grupos HR1, HR2, HR2+HZ e HR2+LOS comparado com o grupo NR. A ligação do anticorpo que reconhece a conformação ativada do receptor AT2 não foi alterada no VE e VD dos grupos HR1, HR2 e HR2+LOS. No entanto, a ligação do anticorpo no receptor AT2 foi menor no VE e VD no grupo HR2+LOS. O conteúdo de AII foi maior em ambos os ventrículos nos grupos HR1, HR2, HR2+HZ e HR2+LOS. O elevado consumo de sal induz hipertrofia e fibrose miocárdica independente do efeito sobre a pressão arterial. A hipertrofia do cardiomiócito e a FI induzida pelo sal ocorre por mecanismos diferentes. Algumas evidências deste estudo sugerem a internalização do receptor AT1 induzido pelo sal provavelmente devido à ligação da AII. / Increased blood pressure is not the only consequence of salt overload. Independently from the hemodynamic effect, salt excess may induce structural alterations in the myocardium. The aim of the present study was to evaluate the mechanisms of the myocardium structural alteration in response to high salt intake. Male Wistar rats were fed normal (NR: 1.3% NaCl), high 1 (HR1 4%) or high 2 (HR2 8%) salt diet since weaning until 18th week of age. HR2 group was divided in HR2, HR2+hydralazine (HZ: 15mg/ kg/ dia) and HR2+losartan (LOS: 20mg/ kg/ dia). Drugs were administered since the 7th week of age. Tail-cuff blood pressure (Tc-BP), plasma renin activity (PRA), serum aldosterone (ALDO), echocardiography, left (LV) and right (RV) ventricular mass, cardiomyocyte transverse diameter (CTD), interstitial fibrosis (IF), protein expression of AT1 and AT2 receptors, angiotensin II content (AII), binding of the conformational specific anti-AT1 and anti-AT2 antibody in both ventricles were determined in the LV and RV. Tc-BP was higher in the HR1 and HR2 groups when compared to NR. Tc-BP on HR2+HZ and HR2+LOS did not differ from NR. PRA and ALDO were lower in the HR1, HR2, HR2+HZ and HR2+LOS when compared to NR. Interventricular septal and left ventricular posterior wall thicknesses were higher on HR1, HR2, HR2+HZ and HR2+LOS compared to NR. LV and RV mass was higher in the HR2, HR2+HZ and HR2+LOS when compared to NR. CTD in the LV was higher on HR1, HR2 and HR2+HZ groups than on NR and HR2+LOS groups. CTD in the RV was higher in the HR2 and HR2+HZ when compared to NR, HR1 and HR2+LOS groups. IF was higher in the LV and RV in HR1, HR2 and HR2+LOS groups than in NR and HR2+HZ groups. AT1 protein expression was higher in the HR2 and HR2+HZ compared to NR, HR1 and HR2+LOS groups. High salt intake did not increase AT2 protein expression in the HR1, HR2 and HR2+HZ groups. However, losartan induced a decrease in AT2 protein expression. In response to high salt intake, the binding of an AT1 conformational specific antibody was lower in both ventricles. Binding of the conformational specific anti-AT2 antibody in both ventricles did not change in response to HR1 and HR2. However, binding of the conformational specific anti-AT2 antibody was lower in both ventricles in the HR2+LOS group. AII was higher in both ventricles in the HR1, HR2, HR2+HZ and HR2+LOS groups. Myocardial structural alterations in response to high salt intake are independent of the effect on blood pressure. Salt induced cardiomyocyte hypertrophy and interstitial fibrosis are due to different mechanisms. Some evidences from the present study are in favor of salt induced AT1 receptor internalization probably due to AII binding.

Mutações no gene Hfe causam a forma mais comum da hemocromatose hereditária, doença caracterizada por acúmulo progressivo de ferro nos tecidos parenquimatosos. Um estudo prévio conduzido em nosso laboratório (Am J Cardiol 88(4):388-91, 2001) encontrou associação entre mutação do gene Hfe e cardiomiopatia isquêmica, sugerindo que o acúmulo de ferro no tecido cardíaco pode ser um fator que potencializa as agressões ao sistema cardiovascular. O objetivo do presente trabalho foi testar a hipótese de que o ferro aumenta a susceptibilidade ao risco cardiovascular. A análise de dados de 318 pacientes seguidos durante 10 anos indicou que variantes genéticas do Hfe estão associadas com maior mortalidade em pacientes com insuficiência cardíaca de diferentes etiologias. Em seguida, verificou-se o acúmulo de ferro no coração, aorta e fígado ao longo de 1, 3, 6 e 12 meses em camundongos FVB. Para mimetizar os efeitos deletérios do ferro no ser humano, validamos proteínas envolvidas no metabolismo do ferro em camundongos e tratamos os animais com 10 mg diárias de ferro dextrano durante 4 semanas. Os resultados sem a sobrecarga de ferro já apontaram acúmulo de ferro significativo no coração e no fígado ao longo de 12 meses de vida, consistente com a ideia de aumento progressivo de risco cardiovascular associado ao envelhecimento. A sobrecarga de ferro foi associada com maior mortalidade e deterioração da função cardíaca. Os camundongos tratados com ferro apresentaram diminuição da fração de ejeção, redução da espessura do septo, maior remodelamento cardíaco e aumento do volume nuclear dos cardiomiócitos. Para entender as modulações gênicas causadas pelo ferro no coração, foi medida a expressão dos transcritos primários de mRNA relativo para os genes Hfe e para a hepcidina, encontrando-se ambos os genes significativamente menos expressos nos animais tratados com ferro em comparação ao grupo que só recebeu salina. Por fim, com o intuito de estudar em condições mais controladas o comportamento cardíaco frente à sobrecarga de ferro, foram comparados dois protocolos de extração primária de cardiomiócitos ventriculares de ratos neonatos para testes farmacológicos com ferro in vitro. O enriquecimento de cardiomiócitos in vitro se estabeleceu por dois métodos: separação por gradiente de percoll (Per) e por uma pré-seleção nomeada pre plating (PP). As células cardíacas foram mantidas por 8 dias em cultura e avaliações do metabolismo, produção de espécies reativas de oxigênio e contratilidade foram medidas. Ambos os métodos foram eficientes para a obtenção de células cardíacas, entretanto, as células extraídas por protocolo PP apresentaram metabolismo aumentado, com maior consumo de glicose e produção de lactato. Por diferentes parâmetros testados o protocolo PP apresentou maior estresse oxidativo, porém sem modular a quantidade de glutationas reduzidas e oxidadas. Notadamente, o protocolo PP apresentou maior atividade contrátil com aumento dos batimentos e maior influxo intracelular de cálcio. Células cardíacas extraídas pelo método PP foram tratadas com citrato de amônia férrico com doses de 50 ?g/mL e 100 ?g/mL e, após 24 horas, foi possível observar aumento significativo de apoptose. Desta forma, os modelos celulares em questão apresentam-se como importantes ferramentas para a identificação de mecanismos moleculares e celulares associados aos efeitos deletérios causados pelo ferro. Em conjunto, os resultados do presente trabalho apoiam a hipótese de que o acúmulo de ferro no tecido cardíaco aumenta a susceptibilidade cardiovascular. Trabalhos futuros permitirão melhor compreensão dos mecanismos envolvidos no acúmulo de ferro no coração ao longo do envelhecimento em pacientes com insuficiência cardíaca / Mutations in Hfe gene lead to the most common form of hereditary hemochromatosis, an autosomal recessive disease associated with iron accumulation in parenchymal tissues. In a previous study conducted in our laboratory (Am J Cardiol 88(4):388-91, 2001), genetic variation in the Hfe gene was associated with ischemic cardiomyopathy, suggesting that higher cardiac concentrations of iron aggravates injuries on the cardiovascular system. The aim of the present study was to test the hypothesis that iron increases susceptibility to cardiovascular risk. Analysis of data from 318 patients with 10-year follow-up showed that genetic variation in the Hfe gene was associated with higher mortality among patients with heart failure due to cardiomyopathy of different etiologies. Next, we demonstrated iron accumulation in heart, aorta, and liver in mice (FVB background) aged 1, 3, 6, and 12 months. To mimic the deleterious effect of iron observed in humans, we validated proteins playing a major role in iron metabolism and treated mice with 10 mg of iron-dextran daily for 4 weeks. Results showed that even without iron overload there is significant iron accumulation in the heart and liver with time, at 12 months of age, consistent with the idea that there is a progressive age-related increase in cardiovascular risk. Iron overload was associated with higher mortality in mice and impairment of cardiac function; in response to iron treatment ejection fraction and septum thickness were reduced, while cardiac remodeling and myocyte nuclear volume were increased. To understand the underlying mechanisms associated with iron-mediated modulation of genes in the heart, we assessed Hfe and hepcidin mRNA expression and found that these genes were significantly less expressed in iron-treated animals compared with the saline solution group. Lastly, to study cardiac behavior in the face of iron overload under well-controlled conditions we compared two protocols for primary extraction of neonatal rat cardiomyocytes for in vitro pharmacological tests: Percoll (Per) and pre plating (PP) extraction methods. Cardiac cells were used after 8 days and we measured metabolism, ROS production, and contractility. Both methods were effective in obtaining a high yield of cardiomyocytes. Nevertheless, cells extracted using PP protocol presented higher metabolic rate, as suggested by increased lactate production and glycolysis rate. In the PP protocol there was an increased oxidative stress, notwithstanding without modulating the amount of oxidized and reduced glutathione peroxidase. Notably, we found an increased contractile activity for pre-platting-prepared cells, with increased beating rate and higher calcium influx. Cardiac cells extracted by PP exposed to ferric ammonium citrate with doses of 50?g/mL and 100?g/mL, after 24 hours, displayed significant increased apoptosis. The cell models examined can be considered important tools for the identification of cell and molecular mechanisms associated with the harmful effects caused by iron. Taken together, the results of the present study support the hypothesis that cardiac tissue iron accumulation increases cardiovascular susceptibility. Further studies will help to unravel the mechanisms involved in cardiac iron accumulation throughout the aging process in patients with heart failure

Mutações no gene Hfe causam a forma mais comum da hemocromatose hereditária, doença caracterizada por acúmulo progressivo de ferro nos tecidos parenquimatosos. Um estudo prévio conduzido em nosso laboratório (Am J Cardiol 88(4):388-91, 2001) encontrou associação entre mutação do gene Hfe e cardiomiopatia isquêmica, sugerindo que o acúmulo de ferro no tecido cardíaco pode ser um fator que potencializa as agressões ao sistema cardiovascular. O objetivo do presente trabalho foi testar a hipótese de que o ferro aumenta a susceptibilidade ao risco cardiovascular. A análise de dados de 318 pacientes seguidos durante 10 anos indicou que variantes genéticas do Hfe estão associadas com maior mortalidade em pacientes com insuficiência cardíaca de diferentes etiologias. Em seguida, verificou-se o acúmulo de ferro no coração, aorta e fígado ao longo de 1, 3, 6 e 12 meses em camundongos FVB. Para mimetizar os efeitos deletérios do ferro no ser humano, validamos proteínas envolvidas no metabolismo do ferro em camundongos e tratamos os animais com 10 mg diárias de ferro dextrano durante 4 semanas. Os resultados sem a sobrecarga de ferro já apontaram acúmulo de ferro significativo no coração e no fígado ao longo de 12 meses de vida, consistente com a ideia de aumento progressivo de risco cardiovascular associado ao envelhecimento. A sobrecarga de ferro foi associada com maior mortalidade e deterioração da função cardíaca. Os camundongos tratados com ferro apresentaram diminuição da fração de ejeção, redução da espessura do septo, maior remodelamento cardíaco e aumento do volume nuclear dos cardiomiócitos. Para entender as modulações gênicas causadas pelo ferro no coração, foi medida a expressão dos transcritos primários de mRNA relativo para os genes Hfe e para a hepcidina, encontrando-se ambos os genes significativamente menos expressos nos animais tratados com ferro em comparação ao grupo que só recebeu salina. Por fim, com o intuito de estudar em condições mais controladas o comportamento cardíaco frente à sobrecarga de ferro, foram comparados dois protocolos de extração primária de cardiomiócitos ventriculares de ratos neonatos para testes farmacológicos com ferro in vitro. O enriquecimento de cardiomiócitos in vitro se estabeleceu por dois métodos: separação por gradiente de percoll (Per) e por uma pré-seleção nomeada pre plating (PP). As células cardíacas foram mantidas por 8 dias em cultura e avaliações do metabolismo, produção de espécies reativas de oxigênio e contratilidade foram medidas. Ambos os métodos foram eficientes para a obtenção de células cardíacas, entretanto, as células extraídas por protocolo PP apresentaram metabolismo aumentado, com maior consumo de glicose e produção de lactato. Por diferentes parâmetros testados o protocolo PP apresentou maior estresse oxidativo, porém sem modular a quantidade de glutationas reduzidas e oxidadas. Notadamente, o protocolo PP apresentou maior atividade contrátil com aumento dos batimentos e maior influxo intracelular de cálcio. Células cardíacas extraídas pelo método PP foram tratadas com citrato de amônia férrico com doses de 50 ?g/mL e 100 ?g/mL e, após 24 horas, foi possível observar aumento significativo de apoptose. Desta forma, os modelos celulares em questão apresentam-se como importantes ferramentas para a identificação de mecanismos moleculares e celulares associados aos efeitos deletérios causados pelo ferro. Em conjunto, os resultados do presente trabalho apoiam a hipótese de que o acúmulo de ferro no tecido cardíaco aumenta a susceptibilidade cardiovascular. Trabalhos futuros permitirão melhor compreensão dos mecanismos envolvidos no acúmulo de ferro no coração ao longo do envelhecimento em pacientes com insuficiência cardíaca / Mutations in Hfe gene lead to the most common form of hereditary hemochromatosis, an autosomal recessive disease associated with iron accumulation in parenchymal tissues. In a previous study conducted in our laboratory (Am J Cardiol 88(4):388-91, 2001), genetic variation in the Hfe gene was associated with ischemic cardiomyopathy, suggesting that higher cardiac concentrations of iron aggravates injuries on the cardiovascular system. The aim of the present study was to test the hypothesis that iron increases susceptibility to cardiovascular risk. Analysis of data from 318 patients with 10-year follow-up showed that genetic variation in the Hfe gene was associated with higher mortality among patients with heart failure due to cardiomyopathy of different etiologies. Next, we demonstrated iron accumulation in heart, aorta, and liver in mice (FVB background) aged 1, 3, 6, and 12 months. To mimic the deleterious effect of iron observed in humans, we validated proteins playing a major role in iron metabolism and treated mice with 10 mg of iron-dextran daily for 4 weeks. Results showed that even without iron overload there is significant iron accumulation in the heart and liver with time, at 12 months of age, consistent with the idea that there is a progressive age-related increase in cardiovascular risk. Iron overload was associated with higher mortality in mice and impairment of cardiac function; in response to iron treatment ejection fraction and septum thickness were reduced, while cardiac remodeling and myocyte nuclear volume were increased. To understand the underlying mechanisms associated with iron-mediated modulation of genes in the heart, we assessed Hfe and hepcidin mRNA expression and found that these genes were significantly less expressed in iron-treated animals compared with the saline solution group. Lastly, to study cardiac behavior in the face of iron overload under well-controlled conditions we compared two protocols for primary extraction of neonatal rat cardiomyocytes for in vitro pharmacological tests: Percoll (Per) and pre plating (PP) extraction methods. Cardiac cells were used after 8 days and we measured metabolism, ROS production, and contractility. Both methods were effective in obtaining a high yield of cardiomyocytes. Nevertheless, cells extracted using PP protocol presented higher metabolic rate, as suggested by increased lactate production and glycolysis rate. In the PP protocol there was an increased oxidative stress, notwithstanding without modulating the amount of oxidized and reduced glutathione peroxidase. Notably, we found an increased contractile activity for pre-platting-prepared cells, with increased beating rate and higher calcium influx. Cardiac cells extracted by PP exposed to ferric ammonium citrate with doses of 50?g/mL and 100?g/mL, after 24 hours, displayed significant increased apoptosis. The cell models examined can be considered important tools for the identification of cell and molecular mechanisms associated with the harmful effects caused by iron. Taken together, the results of the present study support the hypothesis that cardiac tissue iron accumulation increases cardiovascular susceptibility. Further studies will help to unravel the mechanisms involved in cardiac iron accumulation throughout the aging process in patients with heart failure

Orientador: Hernandes Faustino de Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T19:33:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_LilianCarolineVaz_M.pdf: 2401125 bytes, checksum: 71ef0bb78a4f9804919ce3f2d13b8a0a (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Os hormônios androgênicos (testosterona e diidrotestosterona) regulam a diferenciação e o crescimento das estruturas penianas via receptor de andrógenos (AR), tendo este função reguladora da transcrição de genes relacionados a aspectos do desenvolvimento de indivíduos do sexo masculino. A presença de receptores de estrógenos no pênis permite assumir que o 17-â-estradiol (E2) e moléculas similares tenham efeito direto sobre sua fisiologia. De forma geral, o estrógeno tem efeito anti-androgênico, atuando sobre o eixo hipotálamo-hipófise e, assim, reduzindo a produção de testosterona pelos testículos. O estrógeno é essencial para funcionamento reprodutivo em machos, no entanto, a exposição ao estrógeno ou xenobióticos durante períodos críticos do desenvolvimento pode ter conseqüências negativas para o trato reprodutivo e para a fertilidade, através de um mecanismo conhecido como imprinting estrogênico. Um dos efeitos do imprinting estrogênico causado por altas doses de estrógeno é o comprometimento do desenvolvimento peniano. Embora seja controverso na literatura, este efeito se daria pela regulação negativa da expressão do AR e reduzida resposta aos andrógenos. Sendo assim, para estudar o efeito do imprinting estrogênico no desenvolvimento do pênis foram administrados 25 µL de óleo de milho contendo E2 a 15 mg/kg (dose alta) (Putz, et al., 2001 a, b) a ratos Wistar, nos dias 1, 3 e 5 após o nascimento e observação dos efeitos nos períodos pré-púbere (28 dias), púbere (49 dias) e adulto (90 dias). Foi feito ainda isolamento de células musculares lisas (CML), cultivadas com e sem T, e endoteliais do órgão. Para cada situação, a expressão do AR foi verificada por Western blotting e a localização por imunocitoquímica. Para o órgão e as células CML, a expressão do RNAm do AR foi analisado por Real-time PCR. Nos animais adultos foram quantificados: colágeno solúvel, hidroxiprolina e glicosaminoglicano (GAG). O tratamento neonatal com E2 resultou na queda do peso corporal, má formação do pênis, menor quantidade de hidroxiprolina e maior quantidade de GAG. A expressão do AR aumentou em animais de 28 dias e reduziu aos 90 dias. Nessas idades a marcação do AR foi menos intensa nos animais estrogenizados em todos os compartimentos penianos. Nas CML, a expressão do AR exibiu padrão diferente quando cultivadas com ou sem T. Nas células endoteliais a expressão não varia com a idade, porém diminui naquelas isoladas de animal tratado. A exposição neonatal ao E2 causa má formação do pênis o que pode estar relacionado à alteração da expressão do AR no órgão, nas CML e endoteliais presentes no mesmo. / Abstract: The androgens, testosterone and dihydrotestosterone, regulate the differentiation and growth of penile structures through the androgen receptor (AR), which regulates the transcription of genes associates with several aspects of the development of male individuals. In contrast to the prostate, the AR expression in the penis of the rat falls with age according to the androgen levels reached in the adult. The presence of estrogen receptor in the penis allows the assumption that 17-â- estradiol (E2) and similar molecules have direct effect on its physiology. It is known that estrogen has an anti-androgenic effect acting on the hypothalamic-pituitary axis reducing the production of testosterone by the testes. The estrogen is essential for reproductive function in males, but the exposure to estrogen or xenobiotics during critical periods of the development has negative consequences for the reproductive tract and fertility, through a mechanism known as estrogenic imprinting. One of the effects of estrogenic imprinting caused by high doses of estrogen is defective penile development. Although controversial in the literature, this effect occurs by down regulation of androgens receptors and reduced response to androgens. To study the effect of estrogenic imprinting on penis development, Wistar rats received subcutaneous injections of 25 µL of corn oil containing E2 at a dose of 15 mg/kg body weight (Putz, et al., 2001 a, b) on days 1, 3, and 5 after birth and observation of the effects on 28, 49 or 90 days after birth (prepubertal, pubertal and adulthood stages, respectively). Smooth muscle cells (SMC) and endothelial cells were isolated from the organ. For each situation, AR expression was verified by Western blotting and the localization by immunocitochemstry. Androgen receptor mRNA expression was done for the penis and SMC by Real-time PCR. In adult animals soluble collagen, hydroxyproline and glycosaminoglycans (GAGs) were quantified. Neonatal treatment with E2 resulted in reduction of weight and abnormal development of the penis at all ages, reduction in hydroxyproline and increase in GAGs. The AR expression increased at 28 days, but not at 90 days and in these ages the staining intensity of AR was smaller in all penile compartments. In SMC, AR expression exhibited a different expression pattern when cultured with or without T. In endothelial cells, the AR expression increased on day 28, reducing in the other ages, but without difference in comparison to control, what leds us to believe that endothelial cells do not interfere in the reduction AR expression after sexual maturation. The neonatal treatment with E2 leds to abnormal penile development what may be related to an alteration of AR expression in the organ and in their SMC and endothelial cells. / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientadores: Jose Wilson Magalhaes Bassani, Rosana Almada Bassani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T01:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fonseca_AlexandraValenzuelaSantelicesda_M.pdf: 1311974 bytes, checksum: ab061a6f8d63a1175d6a3c9281e0704e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O procedimento mais efetivo para reverter arritmias cardíacas consiste na aplicação de choques elétricos de alta intensidade, como e o caso da desfibrilação. Estimulação com campos elétricos (E) elevados, entretanto, exerce efeitos deletérios sobre o músculo cardíaco, podendo causar disfunções elétrica e contrátil e até a morte celular. Privilegiar a estimulação na direção longitudinal, para qual o limiar de excitação das células cardíacas e menor, seria uma forma de se reduzir a amplitude do estimulo sem perder a efetividade da estimulação. Para isto, foi desenvolvido e testado, em miócitos ventriculares orientados de maneira aleatória, um sistema de estimulação multidirecional automática que permite o chaveamento controlado de estímulos sequênciais para três diferentes pares de eletrodos (cada um correspondendo a uma direção) em um intervalo de tempo inferior a duração do potencial de ação (período em que a célula se encontra eletricamente refrataria). A estimulação multidirecional com uma intensidade de E 20% acima do limiar estimulatório (1,2× ETM) dobrou o recrutamento (excitação) de células (80 vs. 40% com estimulação unidirecional, p<0,001). Adicionalmente, o recrutamento com a estimulação multidirecional automática foi maior (p< 0,001) do que a soma dos recrutamentos obtidos com a estimulação em cada direção individualmente (sem intersecção), o que sugere que a estimulação sublimiar durante o procedimento automático pode aumentar a excitabilidade celular. Foi observado também que, para uma dada amplitude do estimulo, o uso da forma de onda bipolar (para a qual o valor de ETM foi menor que para pulsos monopolares: 3,2 ± 0,1 vs. 3,9 ± 0,1 V/cm; p< 0,001) promoveu um recrutamento maior do que com o pulso monopolar (recrutamento de 50% das células foi obtido com 2,97 ± 0,04 e 4,18 ± 0,05 V/cm para pulsos bipolares e monopolares, respectivamente; p< 0,05). A combinação da estimulação multidirecional automática com o uso da forma de onda bipolar permitiu, portanto, uma redução de cerca de 50% no valor do E absoluto (3,8 vs. 7,8 V/cm com estimulação unidirecional e pulso monopolar) para um recrutamento de ~80% das células. A aplicação destes procedimentos na estimulação cardíaca (marcapasso e desfibrilação) pode otimizar o processo, levando a uma melhor eficiência e uma menor incidência de lesão. / Abstract: The most effective procedure to revert cardiac arrhythmias consists in the application of high intensity electric discharge, such as in cardiac defibrillation. Nevertheless, stimulation using high electric fields (E) may cause injury to the cardiac muscle, generating electric and contractile dysfunctions and even cell death. A possible way to reduce the stimulus intensity while maintaining the stimulation effectiveness would be stimulate cardiac cells with E applied parallel to the cell major axis, in which case the stimulation threshold is lower. To test this possibility, a multidirectional stimulation system was developed and tested on randomly-oriented rat ventricular myocytes. The system allows the controlled switching of sequential stimuli delivered to three different pairs of electrodes (each one corresponding to one direction), in a period shorter than the action potential duration (when cell is electrically refractory). The multidirectional stimulation with E intensity 20% above the stimulation threshold (1.2× ETM) doubled the percentage of recruited (excited) cells (~80 vs. ~40 % with unidirectional stimulation, p<0.001). Additionally, recruitment with automatic multidirectional stimulation was greater (p< 0.001) than the sum of recruitments obtained from stimulation of each direction individually (without intersection), which is suggestive that subthreshold stimulation during the automatic procedure might enhance cell excitability. Moreover, it was observed that for a given absolute stimulus amplitude, the use of biphasic waveforms (for which ETM was lower than for monophasic pulses: 3.2 ± 0.1 vs. 3.9 ± 0.1 V/cm; p< 0.001) promoted higher recruitment than monophasic stimuli (50% recruitment was attained with 2.97 ± 0.04 and 4.18 ± 0.05 V/cm with biphasic and monophasic pulses, respectively; p< 0.05). Thus, the association of automatic multidirectional stimulation and biphasic waveform enabled a 50% reduction of the absolute E value (3.8 vs. 7.8 V/cm with unidirectional stimulation and monopolar pulse) to evoke excitation in ~80% of the cells. The application of these procedures to cardiac stimulation (pacemaker and defibrillation) might optimize the process, leading to greater efficiency and lower injury incidence. / Mestrado / Engenharia Biomedica / Mestre em Engenharia Elétrica

O aumento da pressão arterial não é a única consequência da sobrecarga de sal na dieta. Independente dos efeitos hemodinâmicos, o excesso de sal pode induzir alterações estruturais no miocárdio. A avaliação dos mecanismos destas alterações foi o objetivo do presente estudo. Para tanto, ratos Wistar machos foram alimentados com dieta: normossódica (NR: 1,3% de NaCl), hipersódica 1 (HR1: 4%) e hipersódica 2 (HR2: 8%) desde o desmame até a 18a semana de idade. O grupo HR2 foi dividido em HR2, HR2+Hidralazina (HZ: 15mg/ kg/ dia) e HR2+Losartan (LOS: 20mg/ kg/ dia). As drogas foram administradas a partir da 7a semana de idade. Foram avaliados pressão arterial caudal (PAc), atividade de renina plasmática (ARP), aldosterona sérica, ecocardiograma, massa ventricular esquerda (MVE) e direita (MVD), medida do diâmetro transverso do miócito (DTM), fibrose intersticial (FI), expressão protéica do receptor de angiotensina II do tipo I (AT1) e tipo 2 (AT2), dosagem de angiotensina II (AII) e ligação do anticorpo que reconhece a conformação ativada dos receptores AT1 e AT2 no ventrículo esquerdo (VE) e direito (VD). A PAc foi maior no grupo HR1 e HR2 comparado com o grupo NR. A PAc do grupo HR2+HZ e HR2+LOS não diferiu do grupo NR. ARP e ALDO foram menores nos grupos HR1, HR2, HR2+HZ e HR2+LOS. A espessura do septo interventricular na diástole e da parede posterior do ventrículo esquerdo na diástole foram maiores nos grupos HR1, HR2, HR2+HZ e HR2+LOS comparado com o grupo NR. A MVE e MVD foram maiores nos grupos HR2, HR2+HZ e HR2+LOS comparado com o grupo NR. O DTM do VE foi maior nos grupos HR1, HR2, HR2+HZ comparado com o grupo NR e HR2+LOS. DTM do VD foi maior no grupo HR2 e HR2+HZ comparado com o grupo NR, HR1 e HR2+LOS. A FI no VE e VD foi maior nos grupos HR1, HR2 e HR2+LOS comparado com o grupo NR e HR2+HZ. A expressão da proteína do receptor AT1 no VE e VD foi maior nos animais do grupo HR2 e HR2+HZ quando comparado com o grupo NR, HR1 e HR2+LOS. A expressão da proteina do receptor AT2 não foi alterada pelo alto consumo de sal, mas foi menor no grupo HR2+LOS. A ligação do anticorpo que reconhece a conformação ativada do receptor AT1 no VE e VD foi menor nos grupos HR1, HR2, HR2+HZ e HR2+LOS comparado com o grupo NR. A ligação do anticorpo que reconhece a conformação ativada do receptor AT2 não foi alterada no VE e VD dos grupos HR1, HR2 e HR2+LOS. No entanto, a ligação do anticorpo no receptor AT2 foi menor no VE e VD no grupo HR2+LOS. O conteúdo de AII foi maior em ambos os ventrículos nos grupos HR1, HR2, HR2+HZ e HR2+LOS. O elevado consumo de sal induz hipertrofia e fibrose miocárdica independente do efeito sobre a pressão arterial. A hipertrofia do cardiomiócito e a FI induzida pelo sal ocorre por mecanismos diferentes. Algumas evidências deste estudo sugerem a internalização do receptor AT1 induzido pelo sal provavelmente devido à ligação da AII. / Increased blood pressure is not the only consequence of salt overload. Independently from the hemodynamic effect, salt excess may induce structural alterations in the myocardium. The aim of the present study was to evaluate the mechanisms of the myocardium structural alteration in response to high salt intake. Male Wistar rats were fed normal (NR: 1.3% NaCl), high 1 (HR1 4%) or high 2 (HR2 8%) salt diet since weaning until 18th week of age. HR2 group was divided in HR2, HR2+hydralazine (HZ: 15mg/ kg/ dia) and HR2+losartan (LOS: 20mg/ kg/ dia). Drugs were administered since the 7th week of age. Tail-cuff blood pressure (Tc-BP), plasma renin activity (PRA), serum aldosterone (ALDO), echocardiography, left (LV) and right (RV) ventricular mass, cardiomyocyte transverse diameter (CTD), interstitial fibrosis (IF), protein expression of AT1 and AT2 receptors, angiotensin II content (AII), binding of the conformational specific anti-AT1 and anti-AT2 antibody in both ventricles were determined in the LV and RV. Tc-BP was higher in the HR1 and HR2 groups when compared to NR. Tc-BP on HR2+HZ and HR2+LOS did not differ from NR. PRA and ALDO were lower in the HR1, HR2, HR2+HZ and HR2+LOS when compared to NR. Interventricular septal and left ventricular posterior wall thicknesses were higher on HR1, HR2, HR2+HZ and HR2+LOS compared to NR. LV and RV mass was higher in the HR2, HR2+HZ and HR2+LOS when compared to NR. CTD in the LV was higher on HR1, HR2 and HR2+HZ groups than on NR and HR2+LOS groups. CTD in the RV was higher in the HR2 and HR2+HZ when compared to NR, HR1 and HR2+LOS groups. IF was higher in the LV and RV in HR1, HR2 and HR2+LOS groups than in NR and HR2+HZ groups. AT1 protein expression was higher in the HR2 and HR2+HZ compared to NR, HR1 and HR2+LOS groups. High salt intake did not increase AT2 protein expression in the HR1, HR2 and HR2+HZ groups. However, losartan induced a decrease in AT2 protein expression. In response to high salt intake, the binding of an AT1 conformational specific antibody was lower in both ventricles. Binding of the conformational specific anti-AT2 antibody in both ventricles did not change in response to HR1 and HR2. However, binding of the conformational specific anti-AT2 antibody was lower in both ventricles in the HR2+LOS group. AII was higher in both ventricles in the HR1, HR2, HR2+HZ and HR2+LOS groups. Myocardial structural alterations in response to high salt intake are independent of the effect on blood pressure. Salt induced cardiomyocyte hypertrophy and interstitial fibrosis are due to different mechanisms. Some evidences from the present study are in favor of salt induced AT1 receptor internalization probably due to AII binding.

Orientador: Kleber Gomes Franchini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-23T03:46:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_AnaHelenaMacedo_D.pdf: 4791935 bytes, checksum: 1afe275f0fa4f53003b18816bc5c27cb (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Os fatores MEF2 (Myocyte Enhancer Factor 2) pertencem à família MADS Box (MCM1-Agamous-Deficiens-Serum response factor) e foram descritos pela primeira vez como fatores de transcrição que se ligam a sequencias de DNA ricas em A/T nos promotores de vários genes músculo específicos. Existem 4 genes da família MEF2 que foram identificados em vertebrados: MEF2A, B, C e D que são expressos de forma distinta durante a embriogênese e nos tecidos adultos. Estudos anteriores do nosso laboratório demonstraram que o fator de transcrição MEF2 é ativado por estiramento mecânico e influencia a expressão de genes relacionados à hipertrofia cardíaca. Utilizando a tecnologia de siRNA para MEF2C (siRNAMEF2C) demonstramos a atenuação da hipertrofia cardíaca induzida por coarctação da aorta nos animais que receberam o siRNAMEF2C. Por outro lado trabalhos demonstraram que animais transgênicos com a superexpressão de MEF2A ou de MEF2C e submetidos à sobrecarga de pressão por coarctação da aorta, não apresentam hipertrofia cardíaca compensatória. Nesses animais a superexpressão de MEF2A ou de MEF2C no coração está associada à deterioração cardíaca funcional e estrutural e o desenvolvimento de cardiomiopatia dilatada. Contudo, a caracterização fenotípica e os mecanismos moleculares envolvidos na superexpressão de MEF2C em miócitos cardíacos ainda são desconhecidos. Da mesma forma não é conhecido o papel do fator de transcrição MEF2C na resposta hipertrófica do miócito cardíaco após coarctação da aorta. No presente trabalho foi demonstrado que a superexpressão de MEF2C em miócitos cardíacos de ratos neonatos (NRMV), com o uso de partículas adenovirais, induziu a desdiferenciação celular e a ativação de mecanismos envolvidos na progressão do ciclo celular. Esses resultados foram obtidos por meio de experimentos de microarranjo de DNA, proteoma, PCR em tempo real e western blotting. A análise do fenótipo celular por microscopias de luz, confocal e eletrônica de transmissão demonstra que NRMV possuem aumento na binucleação e desorganização sarcomérica, alterações coerentes com o quadro de desdiferenciação celular e ativação da progressão do ciclo celular. Por meio da técnica de incorporação de iodeto de propídeo e citometria de fluxo confirmamos o aumento de células em ciclo celular. Para confirmar os achados nos cardiomiócitos neonatos passamos a investigar o efeito da superexpressão de MEF2C em cardiomiócitos de ratos adultos. Para isso padronizamos a técnica de isolamento destas células e tratamos com AdMEF2C. Sendo assim o tratamento com AdMEF2C em miócitos cardíacos de ratos adultos resultou em aumento da expressão de MEF2C após 48 horas de tratamento. O efeito observado foi semelhante ao encontrado em cardiomiócitos neonatos, sendo que os adultos apresentaram aumento da expressão de genes relacionados ao ciclo celular e diminuição dos genes estruturais. O nível ultraestrutural observado por microscopia eletrônica de transmissão no tempo de 48 horas de tratamento não observamos diferenças na estrutura sarcomérica das células tratadas com AdMEF2C. Por fim demonstramos que o silenciamento de MEF2C pela injeção de lentivírus no coração demonstrou ser capaz de impedir o desenvolvimento da hipertrofia cardíaca em camundongos coarctados por 15 dias. A hipertrofia do coração foi avaliada por meio da espessura da parede posterior do ventrículo esquerdo e gravimetria do ventrículo esquerdo e dos pulmões. O conjunto de dados demonstra que a superexpressão de MEF2C leva a alterações estruturais no miócito cardíaco compatíveis com quadro de deterioração e insuficiência cardíaca e que o silenciamento de MEF2C no coração impede o desenvolvimento da hipertrofia cardíaca decorrente da coarctação da aorta / Abstract: The factors MEF2 (myocyte enhancer factor 2) belong to the family MADS box (MCM1-Agamous-deficiens-Serum response factor) and were first described as transcription factors that bind DNA sequences rich in A / T in the promoters of multiple muscle-specific genes. There are four MEF2 family genes that were identified in vertebrates MEF2A, B, C and D are expressed differently during embryogenesis and in adult tissues. Previous studies from our laboratory demonstrated that the transcription factor MEF2 is activated by mechanical stretch and influences the expression of genes related to cardiac hypertrophy. Using siRNA technology to MEF2C (siRNAMEF2C) demonstrated attenuation of cardiac hypertrophy induced by aortic coarctation in animals that received siRNAMEF2C. On the other hand studies have demonstrated that transgenic mice with overexpression of MEF2A or MEF2C and subjected to pressure overload by aortic coarctation show no compensatory cardiac hypertrophy. In these animals the overexpression of MEF2A or MEF2C in the heart is associated with structural and functional cardiac deterioration and development of dilated cardiomyopathy. However, the phenotypic and molecular mechanisms involved in the overexpression of MEF2C in cardiac myocytes are still unknown. Likewise, there is known the role of the transcription factor MEF2C in cardiac myocyte hypertrophic response after aortic coarctation. In the present study it was shown that overexpression of MEF2C in neonatal rat cardiac myocytes (NRMV) with the use of adenoviral particles, and cellular dedifferentiation induced activation mechanisms involved in cell cycle progression. These results were obtained by DNA microarray experiments, proteomics, real time PCR and western blotting. The analysis of cell phenotype by light microscopy, confocal and transmission electron shows that NRMV have increased binucleation and sarcomeric disorganization, changes consistent with the framework of cellular dedifferentiation and activation of cell cycle progression. By means of the propidium iodide incorporation technique and flow cytometry, confirmed increasing cells in the cell cycle. To confirm the findings in neonatal cardiomyocytes we investigate the effect of overexpression of MEF2C in cardiomyocytes of adult rats. For this standardized technique and isolation of these cells treated with AdMEF2C. Thus treatment with AdMEF2C in adult rat cardiac myocytes resulted in increased expression of MEF2C after 48 hours of treatment. The observed effect was similar to that found in cardiomyocytes neonates, adults who showed increased expression of genes related to cell cycle and decreased structural genes. The ultrastructural level observed by transmission electron microscopy in the time of 48 hours of treatment showed no difference in sarcomeric structure of cells treated with AdMEF2C. Finally we show that MEF2C silencing by lentivirus injection in the heart has been shown to prevent the development of cardiac hypertrophy in mice after 15 days of pressure overload. The heart hypertrophy was evaluated by the thickness of the posterior wall of the left ventricle and the left ventricle gravity and lungs. The data set shows that overexpression of MEF2C leads to structural changes in the cardiac myocyte compatible framework of deterioration and failure, and MEF2C silencing of the heart prevents the development of cardiac hypertrophy due to aortic coarctation / Doutorado / Biologia Estrutural, Celular, Molecular e do Desenvolvimento / Doutora em Ciências