O presente trabalho buscou identificar uma possível relação causa-efeito entre exercício, SRA, remodelamento cardíaco e função autonômica na redução da pressão arterial (PA) induzida pelo treinamento aeróbio (T) iniciado na fase pré-hipertensiva. SHR, com 4 semanas de idade, foram submetidos ao T (55% da capacidade física, 1h/dia, 5x/semana) ou mantidos sedentários (S) por 8 semanas. WKY serviram como controle temporal. Os parâmetros foram avaliados nas semanas 0, 1, 2, 4 e 8. Nossos dados indicam que o treinamento iniciado ainda na fase pré-hipertensiva, protege o coração reduzindo a expressão relativa de receptores AT1 e a hipertrofia cardíaca, reduz a FC basal e aumenta sua variabilidade por facilitar o componente vagal alterando o balanço simpato-vagal ao coração. Estas adaptações contribuem para retardar a instalação, reduzindo substancialmente os níveis pressóricos atingidos na fase crônica da hipertensão arterial. A oposição precoce aos efeitos deletérios da hipertensão pelo treinamento é fundamental para minimizar seus prejuízos estruturais e funcionais. / In the present dissertation, we identified a possible cause-effect relation between exercise training, SRA, cardiac remodeling and autonomic function during the establishment of essential hypertension. 4 weeks-old SHR were submitted to aerobic training (5x/week; 1hour/day; 55% of maximal exercise capacity). Factors were assessed on weeks 0,1,2,4 and 8. Exercise training was able to attenuate increase AP, vascular sympathetic activity, cardiac remodeling and cardiac AT1 protein expression; to intensify decrease HR; to increase HR variance and cardiac vagal activity. Our data indicate that aerobic training, during pre-hypertensive phases, attenuates cardiac remodeling associated with decrease of AP, cardiac AT1 protein expression and autonomic dysfunction in SHR. Premature modulation of maladaptative effects of hypertension induced by aerobic tranining seem to be crucial to minimize long-term deleterious effects in cardiac structure and function.

A disfunção cardíaca, decorrente de um prejuízo na contratilidade miocárdica, tem sido reconhecida como um fator importante que contribui para as altas taxas de mortalidade na sepse. Outro fato importante aponta para o envolvimento das calpaínas na inibição da via de sinalização PI3K/mTOR levando a uma diminuição potencial das taxas globais de síntese proteica através da redução da maquinaria de tradução disponível, o que reforça o envolvimento destes elementos na progressão da disfunção cardíaca na sepse. Metodologia: Foram utilizados camundongos da linhagem C57/BL6 para indução de sepse através da técnica de ligadura e perfuração do ceco separados em quatro grupos: controle com e sem tratamento e sepse moderada com e sem tratamento, o tratamento foi realizado 2 horas antes da cirurgia com inibidor da via mTOR, rapamicina. Foi realizada análise histopatológica em metacrilato e coloração picrosirius para colágeno, western blotting para quantificação da expressão proteica e real-time PCR para quantificação da expressão gênica, por fim realizamos análise funcional através da ecocardiografia. Resultados: Foi encontrado aumento das lesões teciduais e depósito de colágeno no grupo séptico tratado com rapamicina. A análise por western blotting e real-time PCR demonstrou redução das proteínas envolvidas na via mTOR nos grupos sépticos com e sem tratamento com ênfase no grupo tratado e por fim a avaliação funcional mostrou redução dos parâmetros débito cardíaco e fração de ejeção nos grupos sépticos com e sem tratamento. Conclusão: Nossos resultados demonstram que a via mTOR é de extrema importância na estrutura e função cardíacas, visto que sua inibição ocasionou o aumento de lesões e deposição de colágeno juntamente com alterações funcionais, podendo se transformar em um possível alvo terapêutico para futuras pesquisas clínicas em animais e humanos. / Cardiac dysfunction, due to impairment in myocardial contractility, has been recognized as an important factor contributing to the high mortality rates in sepsis. Another important fact is the involvement of the calpain in the inhibition of the PI3K / mTOR signaling pathway leading to a potential decrease in the overall rates of protein synthesis through the reduction of available translation machinery, which reinforces the involvement of these elements in the progression of cardiac dysfunction in sepsis. Methods: C57 / BL6 mice were used for induction of sepsis through the technique of ligation and perforation of the cecum separated into four groups: control with and without treatment and moderate sepsis with and without treatment, treatment was performed 2 hours before surgery with mTOR pathway inhibitor, rapamycin. Histopathological analysis was performed on methacrylate and picrosirius staining for collagen, western blotting for quantification of protein expression and real-time PCR for quantification of gene expression. Finally we performed functional analysis through echocardiography. Results: Increased tissue lesions and collagen deposition were found in the septic group treated with rapamycin. Western blotting and real-time PCR analysis showed reduction of the proteins involved in the mTOR pathway in the septic groups with and without treatment with emphasis in the treated group and finally the functional evaluation showed a reduction of the parameters cardiac output and ejection fraction in the septic groups with and without treatment. Conclusion: Our results demonstrate that the mTOR pathway is extremely important in cardiac structure and function, since its inhibition has resulted in increased lesions and collagen deposition along with functional alterations, and may become a possible therapeutic target for future clinical research in animals and humans.

Recentes estudos têm revelado o envolvimento de microRNAs (miRNAs) no controle da hipertrofia cardíaca e na função do miocárdio. Ainda, várias pesquisas têm demonstrado que o consumo de dieta rica em gordura pode induzir hipertrofia e remodelamento cardíaco. No presente estudo, investigou-se o efeito de dietas contendo diferentes porcentagens de gordura na expressão do miRNA-22, um miRNA que está diretamente envolvido na regulação da morfologia e da função cardíaca e um importante mediador da hipertrofia e falência cardíaca deflagradas por diferentes estímulos. Para isso, camundongos C57BL/6 machos, com idade entre 4 e 5 semanas, foram alimentados com uma dieta controle (10% das calorias provenientes de lipídeos) ou dietas hiperlipídicas (HF) contendo 45% de kcal de gordura (HF45%) e 60% de kcal de gordura (HF60%) por 10 ou 20 semanas. A dieta HF60% promoveu um aumento do peso corpóreo, aumento dos níveis de glicose, insulina, leptina, colesterol total e triglicérides e induziu intolerância a glicose. As dietas HF promoveram remodelamento cardíaco, conforme evidenciado pelo aumento no diâmetro transverso dos cardiomiócitos e deposição de colágeno. A análise de sequenciamento de RNAs demonstrou que as dietas ricas em gordura induziram padrões distintos de expressão de miRNAs no coração, incluindo o miRNA-22. Análise de bioinformática identificou a caveolina-1 como potencial alvo do miRNA-22 e seus níveis encontraram-se aumentados no grupo HF60% tratado por 20 semanas. Considerando que o miRNA-22 está envolvido no desenvolvimento da hipertrofia cardíaca e falência do coração, é possível que algumas destas alterações estruturais e funcionais cardíacas induzidas pela dieta rica em gordura sejam, ao menos em parte, influenciadas pelo aumento da expressão deste miRNA. Entretanto estudos funcionais são necessários para determinar a contribuição do miRNA-22 para os efeitos promovidos pela dieta rica em gordura no coração. / Recent studies have revealed the involvement of microRNAs (miRNAs) in the control of cardiac hypertrophy and myocardial function. In addition, several reports have demonstrated that high fat (HF) diet induces cardiac hypertrophy and remodeling. In the current study, we investigated the effect of diets containing different percentages of fat on the miRNA-22 expression, which is a miRNA involved in the control of the cardiac morphology and function and an important mediator of cardiac hypertrophy and heart failure triggered by different stimuli. To address this question, 4-week-old male C57Bl/6 mice were fed with a low fat diet (10 kcal% fat) or high fat diets (HF), containing 45 kcal% fat (HF45%) and 60 kcal% fat (HF60%) for 10 and 20 weeks. HF60% diet promoted an increase on body weight, fasting glycemia, insulin, leptin, total cholesterol, triglycerides and induced glucose intolerance. HF feeding promoted cardiac remodeling, as evidenced by increased cardiomyocyte transverse diameter and interstitial fibrosis. RNA sequencing analysis demonstrated that HF feeding induced distinct miRNA expression patterns in the heart, including miRNA-22. Bioinformatics analysis identified caveolin-1 as a potential target of miRNA-22 and its levels were increased in HF60% group treated for 20 weeks. Considering that miRNA-22 is involved in the development of cardiac hypertrophy and heart failure, it is possible that some of the cardiac structural and functional alterations induced by high fat diet are, at least in part, influenced by the increased expression of this miRNA. However functional studies are needed to determine the contribution of miRNA-22 in the effects promoted by high fat diet in the heart.

A disfunção cardíaca, decorrente de um prejuízo na contratilidade miocárdica, tem sido reconhecida como um fator importante que contribui para as altas taxas de mortalidade na sepse. Outro fato importante aponta para o envolvimento das calpaínas na inibição da via de sinalização PI3K/mTOR levando a uma diminuição potencial das taxas globais de síntese proteica através da redução da maquinaria de tradução disponível, o que reforça o envolvimento destes elementos na progressão da disfunção cardíaca na sepse. Metodologia: Foram utilizados camundongos da linhagem C57/BL6 para indução de sepse através da técnica de ligadura e perfuração do ceco separados em quatro grupos: controle com e sem tratamento e sepse moderada com e sem tratamento, o tratamento foi realizado 2 horas antes da cirurgia com inibidor da via mTOR, rapamicina. Foi realizada análise histopatológica em metacrilato e coloração picrosirius para colágeno, western blotting para quantificação da expressão proteica e real-time PCR para quantificação da expressão gênica, por fim realizamos análise funcional através da ecocardiografia. Resultados: Foi encontrado aumento das lesões teciduais e depósito de colágeno no grupo séptico tratado com rapamicina. A análise por western blotting e real-time PCR demonstrou redução das proteínas envolvidas na via mTOR nos grupos sépticos com e sem tratamento com ênfase no grupo tratado e por fim a avaliação funcional mostrou redução dos parâmetros débito cardíaco e fração de ejeção nos grupos sépticos com e sem tratamento. Conclusão: Nossos resultados demonstram que a via mTOR é de extrema importância na estrutura e função cardíacas, visto que sua inibição ocasionou o aumento de lesões e deposição de colágeno juntamente com alterações funcionais, podendo se transformar em um possível alvo terapêutico para futuras pesquisas clínicas em animais e humanos. / Cardiac dysfunction, due to impairment in myocardial contractility, has been recognized as an important factor contributing to the high mortality rates in sepsis. Another important fact is the involvement of the calpain in the inhibition of the PI3K / mTOR signaling pathway leading to a potential decrease in the overall rates of protein synthesis through the reduction of available translation machinery, which reinforces the involvement of these elements in the progression of cardiac dysfunction in sepsis. Methods: C57 / BL6 mice were used for induction of sepsis through the technique of ligation and perforation of the cecum separated into four groups: control with and without treatment and moderate sepsis with and without treatment, treatment was performed 2 hours before surgery with mTOR pathway inhibitor, rapamycin. Histopathological analysis was performed on methacrylate and picrosirius staining for collagen, western blotting for quantification of protein expression and real-time PCR for quantification of gene expression. Finally we performed functional analysis through echocardiography. Results: Increased tissue lesions and collagen deposition were found in the septic group treated with rapamycin. Western blotting and real-time PCR analysis showed reduction of the proteins involved in the mTOR pathway in the septic groups with and without treatment with emphasis in the treated group and finally the functional evaluation showed a reduction of the parameters cardiac output and ejection fraction in the septic groups with and without treatment. Conclusion: Our results demonstrate that the mTOR pathway is extremely important in cardiac structure and function, since its inhibition has resulted in increased lesions and collagen deposition along with functional alterations, and may become a possible therapeutic target for future clinical research in animals and humans.

Introdução: A comunicação interatrial tipo ostium secundum(CIA) é uma cardiopatia congênita frequente, sendo a mais comumente encontrada na população adulta. Seu tratamento está indicado quando há repercussão hemodinâmica caracterizada pelo aumento das dimensões das câmaras direitas à ecocardiografia, independente da presença de sintomas. Nas últimas 2 décadas o fechamento percutâneo da CIA emergiu como a modalidade terapêutica preferencial devido sua alta eficácia e menor morbidade que a correção cirúrgica.Tanto o tratamento cirúrgico como o percutâneo da CIA resultam em remodelamento cardíaco com redução progressiva do tamanho das câmaras direitas e aumento das esquerdas. Recentemente, novas técnicas ecocardiográficas vem sendo empregadas para avaliação das dimensões, geometria e função das câmaras cardíacas incluindo o ecocardiograma tridimensional e o rastreamento de marcadores acústicos. Hipótese e objetivos: Partiu-se da hipótese que o fechamento percutâneo da CIA, por ser um método não invasivo, levaria a rápido remodelamento cardíaco mesmo em adultos com sobrecarga volumétrica crônica das câmaras direitas. Tivemos como objetivo avaliar o comportamento temporal do remodelamento cardíaco e analisar possíveis diferenças existentes entre pacientes de diferentes faixas etárias e com tamanhos diversos de CIA. Material e métodos: Estudo observacional, prospectivo, não randomizado de um braço único de uma coorte de adultos submetidos ao fechamento percutâneo da CIA com a prótese Cera (Lifetech, Shenzheng, China) e acompanhados por um ano. Foram selecionados 29 adultos com CIA com repercussão hemodinâmica com anatomia favorável para a oclusão percutânea e sem contra-indicações para tal. O remodelamento cardíaco foi estudado por meio de várias técnicas ecocardiográficas incluindo as clássicas e outras de introdução recente. A ecocardiografia bidimensional foi usada para a medição das dimensões do átrio direito (AD), ventrículo direito (VD) e ventrículo esquerdo (VE), para determinação da área fracionada do VD (FAC) e da excursão anterior da valva tricúspide (TAPSE) e para análise volumétrica das câmaras cardíacas. A ecocardiografia tridimensional foi empregada para análise volumétrica e funcional do VD. O rastreamento de marcadores acústico foi utilizado para avaliação da função do AD, VD e VE. O teste ANOVA foi usado para avaliação das mudanças observadas nas variáveis repetidas ao longo do tempo com comparações múltiplas de Bonferroni quando aplicável. Uma análise intra e interobservador das medidas foi realizada utilizando coeficientes de concordância. Resultados: A média de idade e peso dos pacientes foi de 45,2 ± 17,0 anos e 68,8 ± 14,0 kgs, respectivamente. Nenhum paciente apresentada hipertensão pulmonar significativa. A média do tamanho da CIA foi de 20,2 ± 5,0 mm e a média do tamanho da prótese implantada foi de 22,9 ± 6,2 mm. Em todos os pacientes houve sucesso no implante. Não houve complicações relacionadas ao procedimento e em todos os pacientes foi observada oclusão do defeito. Após o procedimento, houve redução precoce (< 3 meses) das dimensões do AD (p<0,001) e do VD (p<0,001) e aumento das dimensões do VE (p<0,014). Não houve mudanças significativas na função de deformação longitudinal do AD para onda P (p=0,227) e para onda T (p=0,124). Houve redução abrupta da função do VD pelo TAPSE (p=0,032), pela deformação longitudinal (p=0,002) e pela ecocardiografia tridimensional (p=0,084). Não houve mudanças significativas da onda S\' (p=0,55) e da FAC (p=0789) do VD. Houve redução precoce do volume de ejeção do VD (p< 0,001) e aumento do volume de ejeção do VE (p=0,027). Houve redução da deformação longitudinal do VE (p=0,049) e não houve mudanças na função do VE pelo método de Simpson (p=0,462). Pacientes maiores que 60 anos (n=8) apresentaram valores iniciais maiores nas dimensões do AD e redução mais prolongada (p=0,0497). Pacientes com CIAs maiores que 20 mm (n=12) apresentavam valores iniciais maiores de TAPSE com redução mais retardada (p=0,013). Todas as mudanças observadas inicialmente nos primeiros 3 meses se sustentaram ao final do seguimento. Houve excelente concordância na análise intraobservador para todas as medidas repetidas (CCI> 0,9) com exceção da deformação do VE (CCI< 0,7). A concordância entre as medidas realizadas por diferentes observadores não foi tão boa, com apenas as variáveis TAPSE, deformação do VE e dimensões do AD possuindo CCI > 0,7. Conclusões: O fechamento percutâneo da CIA em adultos de meia idade leva a rápido remodelamento cardíaco tanto do ponto de vista anatômico como funcional com resultados sustentados dentro do primeiro ano de seguimento. Tais mudanças temporais são observadas independente do tamanho da CIA e da idade dos pacientes, denotando o efeito benéfico do procedimento sobre a geometria e o funcionamento cardíaco global em todos adultos portadores desta frequente cardiopatia congênita. / Introduction: The atrial septal defect of the secundum type (ASD) is a frequent congenital heart disease, being the most commonly encountered in the adult population. Treatment is indicated when there is hemodynamic burden characterized by increased dimensions of the right chambers on echocardiography, regardless of the presence of symptoms. In the last two decades, percutaneous closure of the ASD has emerged as the preferred therapeutic modality due to its high efficacy and lower morbidity when compared to surgical correction. Both surgical and percutaneous treatment of the ASD result in cardiac remodeling with progressive reduction in the size of the right chambers and increase in the left chambers. Recently, new echocardiographic techniques have been employed to assess the dimensions, geometry and function of the cardiac chambers including three-dimensional echocardiography (3D echo) and acoustic speckle tracking. Hypothesis and objectives: Hypothesizing that percutaneous closure, being a non-ivasive method, results in a fast cardiac remodeling even in adults with chronic volume overload of the right chambers, our aim was to assess the temporal pattern of cardiac remodeling and analyse possible differences between patients of different age groups and different ASD sizes. Material and methods: This was an observational, prospective, non randomized, single arm study of a cohort of adults submitted to percutaneous closure of the ASD with the Cera device (Lifetech, Shenzheng, China) followed along a year. Twenty nine adults with hemodynamicaly significant ASDs with suitable anatomy for percutaneous closure and no contra-indications for the procerdure were selected. Cardiac remodeling was assessed by various echocardiographic techniques including standard and new ones. Bidimensional echocardiography was used to measure the dimensions of the right atrium (RA), right ventricle (RV) and left ventricle (LV), to determine the fractional area of the RV (FAC) and the systolic anterior excursion of the tricuspid valve (TAPSE), and to analyse the volumes of the cardiac chambers. Three-D echo was employed for volumetric and functional analysis of the RV. Acoustic speckle tracking was utilized to assess the function of the RA, RV and LV. ANOVA tests were used to assess the observed changes in the repeated variables over time with multiple Boferoni comparison as applicable. An intra and interobserver analysis of the measurements was performed using concordance coefficients. Results: Mean age and weight was 45,2 ± 17,0 years and 68,8 ± 14,0 kgs, respectively. No patient had significant pulmonar arterial hypertension. The ASD dimension and the size of the device was a mean of 20,2 ± 5,0 mm and 22,9 ± 6,2 mm, respectively. In all patients the device was implanted successfully. There were no complications related to the procedure and in all patients the ASDs were successfully closed. After the procedure, there was an early (< 3 months) reduction of the RA (< 0.001) and RV (< 0.001) sizes and an increase of the LV dimensions (p< 0.014). There were no significant changes in the function of the RA as assessed by longitudinal strain (p=0.227 for the P wave and p=0.124 for the T wave). There was an abrupt reduction of the RV function assessed by TAPSE (p=0.032), longitudinal strain (p=0.002) and 3D echo (p=0.084). There were no changes in the S\' wave (p=0.55) and FAC (p=0.789) of the RV. There was an immediate decrease in the RV stroke volume (p< 0.001) and an increase in the LV srtroke volume (p=0.027). There was a reduction in LV longitudinal strain (p=0.049) and no change in LV function as assessed by the Simpson method (p=0.462). Patients older than 60 years of age (n=8) presented with larger RA dimensions, which decreased in a slower fashion (p=0.0497). Patients with ASDs larger than 20 mm (n=12) had initial higher TAPSE values, which decreased in a slower fashion (p=0.013). All changes observed earlier on endured after a year. There was excellent concordance in the intra observer analysis for all the repeated measures (CCI > 0.9) with the exception of LV strain (CCI < 0.7). The concordance between different observers was not as good with only TAPSE, LV strain, and RA dimensions variables having a CCI > 0.7. Conclusions: Percutaneous closure of the ASD in middle aged adults results in fast cardiac remodeling from both the anatomic and functional point of view with sustained results over the first year of follow up. These temporal changes are observed regardless of the ASD size and the age of the patients, which demonstrates the beneficial effect of the procedure over the cardiac geometry and global function in all adults who have this frequent congenital heart disease.

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

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este estudo teve como objetivo avaliar o papel da administração crônica de cafeína durante a gestação de camundongos C57BL/6 sobre o remodelamento cardíaco e a expressão de componentes do sistema renina-angiotensina (SRA) na prole macho adulta. Fêmeas C57BL/6 grávidas foram divididas em dois grupos (n = 10): grupo controle (C), progenitoras foram injetadas apenas com o veículo (solução salina NaCl 0,9%), e grupo cafeína (CF), progenitoras receberam diariamente uma injecção subcutânea contendo 20 mg/kg de cafeína (1 mg/ml de solução salina). Após o desmame, os filhotes tiveram livre acesso à ração padrão até 90 dias de idade quando foram sacrificados. Rim e ventrículo esquerdo (VE) foram coletados para análise estrutural e western blotting. O grupo cafeína mostrou uma redução significativa no ganho de massa corporal (MC) (-18%; P <0,0001). O grupo cafeína apresentou ainda um aumento da pressão arterial sistólica (+ 48%; P <0,0001) e freqüência cardíaca (+10%; P <0,01) em relação ao grupo controle. A massa do VE corrigida pela MC no grupo da cafeína foi maior que no grupo C (+10%; P <0,01). O grupo cafeína apresentou um aumento na área de cardiomiócitos (+40%; P <0,05), e reduzida densidade capilar (-25%; P <0,05). No rim, as expressões de renina (128%; P <0,05) e dos receptores 1 da angiotensina II (AT1R) (88%; P <0,05) foram significativamente maiores nos animais do grupo cafeína. No VE, o grupo cafeína demonstrou aumento da expressão de ECA (+30%; P <0,05), angiotensina II (+60%; P <0,01), e AT1R (+77%; P <0,01) e diminuição da expressão do receptor 2 de angiotensina II (-46%; P <0,05). Em conclusão, a administração crônica de cafeína durante a gestação, possivelmente programa a expressão de componentes de sistema renina-angiotensina, levando à ativação persistente do SRA renal e cardíaco local, que por sua vez promove o aumento da pressão sanguínea, remodelação e efeitos cardíacos adversos. / This study aimed to evaluate the role of caffeine chronic administration during gestation of C57BL/6 mice on cardiac remodeling and the expression of components of the renin-angiotensin system (RAS) in male offspring as adults. Pregnant C57BL/6 female mice were divided into two groups (n=10): Control group (C), dams were injected with the vehicle only (saline 0.9% NaCl), and Caffeine group (CF), dams received daily a subcutaneous injection containing 20 mg/kg of caffeine/day (1 mg/ml saline). After weaning, pups had free access to the standard chow until 90 days of age when they were killed. Kidney and left ventricle (LV) were collected for structural analysis and Western blot. Caffeine group showed a significant reduction in body mass (BM) gain (-18%;P<0.0001). Caffeine group had increased systolic blood pressure (+ 48%;P<0.0001) and higher heart rate (+10%;P<0.01) than control group. LV mass adjusted by BM in caffeine group was greater than in C group (+10%;P<0.01). Caffeine group had increase in the area of cardiomyocytes (+40%;P<0.05), and reduced capillary density (-25%;P<0.05). In the kidney, the expressions of renin (+128%; P<0.05) and angiotensin II receptor 1(AT1R) (+88%;P<0.05) were significantly greater in caffeine mice. In the LV, caffeine group showed increased expression of ACE (+30%; P <0.05), angiotensin II (+60%;P<0.01), and AT1R (+77%;P<0.01), and decreased expression of angiotensin II receptor 2 (-46%;P<0.05). In conclusion, chronic administration of caffeine during gestation possibly programs the expression of renin-angiotensin system components, leading to persistent activation of local renal and cardiac RAS, which in turn promotes increased BP and adverse cardiac remodeling.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O objetivo deste trabalho foi estudar a ação do fenofibrato, um agonista do receptor ativador da proliferação peroxissomal alfa, no remodelamento cardíaco e na expressão de componentes do sistema renina-angiotensina (SRA) em um modelo de obesidade induzida por dieta. Camundongos machos C57Bl/6 com três meses de idade foram alimentados durante 11 semanas com dieta controle (grupo C, 3,57 kcal/g de dieta) ou dieta hiperlipídica (grupo HL, 5,40 kcal/g de dieta), em seguida foram separados em quatro grupos e estudados durante cinco semanas: C; HL; C-L (C mais fenofibrato) e HL-F (HL mais fenofibrato). Os animais HL foram mais pesados e apresentaram maior pressão arterial (PA) comparados aos animais C, mas HL-F foram mais leves e tiveram PA menor que HL. A resistência insulínica vista nos camundongos HL foi melhorada com fenofibrato nos camundongos HL-F. Fenofibrato reduziu colesterol total, triglicerídeos e aumentou HDL-c. Os animais HL apresentou um ventrículo esquerdo (VE) mais pesado e com espessura da parede maior, como também cardiomiócitos maiores e uma menor razão cardiomiócito/capilares que os animais C. Fenofibrato foi eficiente em melhorar estas alterações. As expressões cardíacas de Angiotensina II (ANG II) e de seu receptor tipo 1 (AT1R) foram maiores, enquanto que a expressão de seu receptor tipo 2 (AT2R) foi menor nos animais HL que nos animais C, e fenofibrato foi eficiente em atenuar estas diferenças. Como conclusão, a dieta HL lidera para a obesidade, elevação da PA, hipertrofia cardíaca, alterações metabólicas e expressão proteica alterada do SRA em camundongos, sugerindo a participação do SRA nestas alterações. Fenofibrato é eficiente em diminuir a PA e controlar a expressão proteica do SRA, assim como no tratamento da resistência insulínica e do remodelamento cardíaco adverso, diminuindo a hipertrofia dos cardiomiócitos e melhorando a vascularização do miocárdio, desta maneira, diminuindo importantes fatores de risco para doenças cardiovasculares / The aim was to study the action of fenofibrate, a peroxisome proliferator-activated receptor alpha agonist, in cardiac remodeling and protein expressions of RAS components in a model of obesity induced by diet. 3-mo-old C57BL/6 male were fed for 11 weeks with standard chow (SC group, 3.57 kcal/g of chow) or high-fat chow (HF group, 5.40 kcal/g of chow), then they were separated into four groups and studied for five weeks: SC; HF; SC-F (SC plus fenofibrate) and HF-F (HF plus fenofibrate). HF was heavier and had higher blood pressure (BP) than SC, but HF-F was lighter and had lower BP than HF. The insulin resistance seen in HF mice was corrected by fenofibrate in HF-F mice. Fenofibrate reduced total cholesterol, triglycerides and raised the HDL-c. HF had thicker and heavier left ventricle (LV) with bigger LV cardiomyocyte and smaller cardiomyocyte-to-capillaries ratio than SC, and fenofibrate was efficient in treating these alterations. Cardiac expressions of angiotensin II (ANG II) and ANG II receptor 1 were higher, and ANG II receptor 2 was lower in HF than in SC, and fenofibrate was efficient in attenuating these differences. In conclusion, HF diet leads to obesity, BP elevation, cardiac hypertrophy, metabolic changes and altered RAS protein expression in mice, suggesting that RAS is involved. Fenofibrate is efficient in decreasing BP and in controlling RAS protein expressions, and treats the insulin resistance and the adverse cardiac remodeling decreasing the cardiomyocyte hypertrophy and improving the myocardial vascularization, therefore, decreasing important cardiovascular risk factors

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

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O objetivo deste trabalho foi estudar a ação do fenofibrato, um agonista do receptor ativador da proliferação peroxissomal alfa, no remodelamento cardíaco e na expressão de componentes do sistema renina-angiotensina (SRA) em um modelo de obesidade induzida por dieta. Camundongos machos C57Bl/6 com três meses de idade foram alimentados durante 11 semanas com dieta controle (grupo C, 3,57 kcal/g de dieta) ou dieta hiperlipídica (grupo HL, 5,40 kcal/g de dieta), em seguida foram separados em quatro grupos e estudados durante cinco semanas: C; HL; C-L (C mais fenofibrato) e HL-F (HL mais fenofibrato). Os animais HL foram mais pesados e apresentaram maior pressão arterial (PA) comparados aos animais C, mas HL-F foram mais leves e tiveram PA menor que HL. A resistência insulínica vista nos camundongos HL foi melhorada com fenofibrato nos camundongos HL-F. Fenofibrato reduziu colesterol total, triglicerídeos e aumentou HDL-c. Os animais HL apresentou um ventrículo esquerdo (VE) mais pesado e com espessura da parede maior, como também cardiomiócitos maiores e uma menor razão cardiomiócito/capilares que os animais C. Fenofibrato foi eficiente em melhorar estas alterações. As expressões cardíacas de Angiotensina II (ANG II) e de seu receptor tipo 1 (AT1R) foram maiores, enquanto que a expressão de seu receptor tipo 2 (AT2R) foi menor nos animais HL que nos animais C, e fenofibrato foi eficiente em atenuar estas diferenças. Como conclusão, a dieta HL lidera para a obesidade, elevação da PA, hipertrofia cardíaca, alterações metabólicas e expressão proteica alterada do SRA em camundongos, sugerindo a participação do SRA nestas alterações. Fenofibrato é eficiente em diminuir a PA e controlar a expressão proteica do SRA, assim como no tratamento da resistência insulínica e do remodelamento cardíaco adverso, diminuindo a hipertrofia dos cardiomiócitos e melhorando a vascularização do miocárdio, desta maneira, diminuindo importantes fatores de risco para doenças cardiovasculares / The aim was to study the action of fenofibrate, a peroxisome proliferator-activated receptor alpha agonist, in cardiac remodeling and protein expressions of RAS components in a model of obesity induced by diet. 3-mo-old C57BL/6 male were fed for 11 weeks with standard chow (SC group, 3.57 kcal/g of chow) or high-fat chow (HF group, 5.40 kcal/g of chow), then they were separated into four groups and studied for five weeks: SC; HF; SC-F (SC plus fenofibrate) and HF-F (HF plus fenofibrate). HF was heavier and had higher blood pressure (BP) than SC, but HF-F was lighter and had lower BP than HF. The insulin resistance seen in HF mice was corrected by fenofibrate in HF-F mice. Fenofibrate reduced total cholesterol, triglycerides and raised the HDL-c. HF had thicker and heavier left ventricle (LV) with bigger LV cardiomyocyte and smaller cardiomyocyte-to-capillaries ratio than SC, and fenofibrate was efficient in treating these alterations. Cardiac expressions of angiotensin II (ANG II) and ANG II receptor 1 were higher, and ANG II receptor 2 was lower in HF than in SC, and fenofibrate was efficient in attenuating these differences. In conclusion, HF diet leads to obesity, BP elevation, cardiac hypertrophy, metabolic changes and altered RAS protein expression in mice, suggesting that RAS is involved. Fenofibrate is efficient in decreasing BP and in controlling RAS protein expressions, and treats the insulin resistance and the adverse cardiac remodeling decreasing the cardiomyocyte hypertrophy and improving the myocardial vascularization, therefore, decreasing important cardiovascular risk factors