La thérapie de resynchronisation cardiaque (CRT) est un traitement qui vise à rétablir le synchronisme de contraction du ventricule gauche chez les patients souffrant d’insuffisance cardiaque. Aujourd’hui encore, plus de 30% de ces patients ne répondent pas au traitement de resynchronisation. Afin de mieux comprendre les effets de la CRT sur la fonction cardiaque, un resynchronisateur biventriculaire a été implanté chez des chiens sains et des chiens atteints d’insuffisance cardiaque. Les fonctions ventriculaires gauche et droite ont été étudiées selon différents modes de resynchronisation. Les résultats de cette étude confirment premièrement que la durée du complexe QRS n’est pas un marqueur approprié dans l’optimisation de la CRT. Les résultats démontrent également qu’une optimisation individualisée de la CRT est nécessaire afin de maximiser l’effet de la thérapie sur le ventricule gauche et que la modulation du délai de resynchronisation a un impact significatif sur la fonction ventriculaire droite. Plus précisément, la fonction systolique du ventricule droit est optimale lors d’une activation précoce de l’électrode gauche. / Cardiac resynchronization therapy (CRT) was introduced to reestablish the synchronism in left ventricular of heart failure patients. At the present time, more than 30% of these patients do not respond to the resynchronization treatments. In order to better understand the effect of CRT on the cardiac function, a biventricular pacemaker was implanted in healthy dogs and in dogs with induced heart failure. Results from this study show that using the QRS duration in order to optimize CRT is not recommended. In addition, they confirm that an individualized optimization of the CRT is necessary to maximize the effect of the therapy on the left ventricle and that the modulation of the resynchronization delay has a significant impact on the right ventricular function. More precisely, right ventricular systolic function is optimal with an early activation of the left electrode.

L’hypertension pulmonaire (HP) est une maladie dont l’étiologie est inconnue et qui entraîne ultimement une défaillance du ventricule droit (VD) et le décès. L’HP peut être induite chez le rat par la la monocrotaline (MCT), un alcaloïde pyrrolizidique extrait de la plante Crotalaria Spectabilis, causant des lésions à l’endothélium des artères pulmonaires, menant à un épaississement de ces dernières et à une augmentation de la résistance vasculaire. Ceci à pour conséquence de causer une hypertrophie du VD, de l’inflammation, une dysfonction endothéliale NO-dépendante des artères coronariennes et une augmentation des peptides natriurétiques circulants. Objectif: Nous avons testé l’hypothèse selon laquelle l’étiopathologie de l’HP impliquerait le récepteur à ocytocine (OTR) dû à son implication fonctionnelle avec les cytokines inflammatoires et la libération du peptide natriurétique atrial (ANP) et du NO. Méthodes: Des rats mâles Sprague-Dawley pesant 220-250g reçurent une seule injection sous-cutanée de MCT (60 mg/kg). 6 à 7 semaines (46±1 jours) suivant l’injection, les rats furent sacrifiés et l’expression génique et protéique fut déterminée par PCR en temps réel et par western blot, respectivement, dans le VD et le ventricule gauche (VG) Résultats: Les rats traités au MCT démontrèrent une augmentation significative du VD. Une hypertrophie du VD était évidente puisque le ratio du VD sur le VG ainsi que le poids du septum étaient près de 77% plus élevés chez les rats traités au MCT que chez les rats contrôles. Le traitement au MCT augmenta l’expression génique d’ANP (3.7-fois dans le VG et 8-fois dans le VD) ainisi que le NP du cerveau (2.7-fois dans le VG et 10-fois dans le VD). Les transcrits de trois récepteurs de NP augmentèrent significativement (0.3-2 fois) seulement dans le VD. L’expression protéique de la NO synthase (iNOS) fut également augmentée de façon sélective dans le VD. Par contre, les transcripts de NOS endothéliale et de NOS neuronale étaient plus élevés (0.5-2 fold) dans le VG. L’ARNm et l’expression protéique d’OTR furent diminués de 50% dans le VD, tandis qu’une augmentation de l’expression des cytokines IL-1β and IL-6 fut observée. L’ARNm de Nab1, un marqueur d’hypertrophie pathologique, fut augmentée de deux-fois dans le VD. Conclusion: L’augmentation d’expression génique de NP dans le VD des rats traités au MCT est associée à une augmentation des transcripts du récepteur NP, suggérant une action locale de NP dans le VD durant l’HP. L’expression d’OTR est atténuée dans le VD, possiblement par des cytokines inflammatoires puisque le promoteur du gène de l’OTR contient de multiples éléments de réponse aux interleukines. Diminuer l’expression d’OTR dans le VD durant l’hypertension pulmonaire pourrait influencer de manière positive la fonction cardiaque car l’OTR régule la contractilité et le rythme cardiaque. Mots clés: hypertension pulmonaire, hypertrophie du ventricule droit monocrotaline, récepteur à ocytocine, inflammation, peptides natriurétiques. / Pulmonary hypertension (PH) is a disease of unknown etiology that ultimately causes failure of right ventricle (RV) with a lethal outcome. PH can be induced in the rat with monocrotaline (MCT), a pyrrolizidine alkaloid from the plant Crotolaria spectabilis that damages the pulmonary artery endothelium leading to thickening of the pulmonary arteries and increased vascular resistance. This subsequently results in RV hypertrophy, inflammation, nitric oxide (NO)-associated coronary endothelial dysfunction and increment of natriuretic peptides (NP) in the circulation. Objective: We verified hypothesis that the etiopathogenesis of PH involves the oxytocin receptor (OTR) because of its functional association with inflammatory cytokines and release of atrial natriuretic peptide (ANP) and NO. Methods: Male Sprague-Dawley rats weighing 220-250g received a single subcutaneous injection of 60 mg/kg of MCT. Six to 7 weeks (46±1 days) following the injection, rats were sacrificed and gene and protein expression were detected by real-time PCR and western-blot analysis, respectively, in the RV and LV (left ventricle). Results: MCT-treated rats displayed significant increases in RV weight. RV hypertrophy was evident as the ratio of the RV to LV plus septum weight was nearly 77% higher in MCT-treated rats compared to control rats. MCT treatment increased transcripts of ANP (3.7-fold in the LV and 8-fold in RV) and brain NP (2.7-fold in the LV and 10-fold in RV). Transcripts for three NP receptors significantly increased (0.3-2 fold) only in the RV. iNOS (inducible NO synthase) protein expression also increased selectively in the RV. In contrast, the endothelial NOS and neural NOS transcripts heightened (0.5-2 fold) in the LV. Both OTR mRNA and protein were decreased by 50% in the RV, whereas an up-regulation of cytokines IL-1β and IL-6 was observed. Nab1 mRNA, a marker of pathological hypertrophy, increased two-fold in the RV. Conclusion: Increased gene expression of NP in the RV of the MCT-treated rat correlates with upregulation of NP receptor transcripts indicating local NP action in the RV during PH. OTR expression is decreased in the RV possibly by inflammatory cytokines, IL-1 and IL-6 because OTR promoter region contains multiple putative interleukin-response elements. Lowering OTR in RV during pulmonary hypertension can influence cardiac function since OT regulates heart rate and cardiac contractility and is linked with cardioprotective system ANP and NO. Keywords: pulmonary hypertension, right ventricular hypertrophy, monocrotaline, oxytocin receptor, inflammation, natriuretic peptides.

A transposição das grandes artérias (TGA) com septo interventricular (SIV) íntegro tem como correção ideal a cirurgia de Jatene no período neonatal. Caso o paciente não seja operado nesse período, o ventrículo esquerdo pode-se tornar despreparado para sustentar a circulação sistêmica. O treinamento do ventrículo subpulmonar, através da bandagem do tronco pulmonar (TP), é uma opção terapêutica nestes casos, preparando para posterior correção definitiva. A hipótese da realização de uma bandagem pulmonar com estresse sistólico ajustável para treinar o ventrículo subpulmonar minimizaria as inadequações da bandagem convencional e aperfeiçoaria o preparo destes ventrículos. Estudos prévios desta linha de pesquisa não evidenciaram diferenças funcionais, na condição de repouso, entre os dois protocolos de preparo ventricular com sobrecarga contínua e intermitente. O objetivo do presente estudo foi o de analisar a função ventricular durante o processo de hipertrofia ventricular aguda e as repercussões na função sistólica e diastólica do ventrículo direito (VD), em condições de repouso e estresse farmacológico, em animais jovens, submetidos a dois protocolos de sobrecarga pressórica ajustável, sendo um de forma contínua e outro de forma intermitente. Foram utilizados 19 cabritos hígidos, com idade aproximada de 60 dias e pesos comparáveis, divididos em três grupos: Sham (n = 7, cirurgia controle), Contínuo (n = 6, sobrecarga sistólica contínua do VD), Intermitente (n = 6, 12 horas/dia de sobrecarga sistólica do VD). A sobrecarga sistólica do VD foi mantida por 96 horas no grupo contínuo e por quatro períodos de 12 horas, alternados com 12 horas de descanso, no grupo intermitente. Os animais do grupo Sham foram submetidos ao implante do dispositivo de bandagem, o qual foi mantido desinsuflado. Avaliações ecocardiográficas e hemodinâmicas foram feitas diariamente. A função cardíaca em repouso e sob o estresse farmacológico induzido por dobutamina foi analisada em dois momentos: basal e após 96 horas do início do protocolo de sobrecarga. Após 96 horas de estudo, os animais foram mortos para avaliação dos parâmetros morfológicos. Ao final do protocolo, foi observada uma diferença significativa da espessura do VD no grupo Intermitente (+64,8% ± 23,37%), quando comparado ao grupo Contínuo (+43,9% ± 19,26%; p = 0,001) e de ambos os grupos de estudo quando comparados ao grupo Sham (p < 0,001). Os grupos de estudo apresentaram dilatação do VD no início do protocolo (tempo zero, p < 0,001), quando comparados ao grupo Sham. Entretanto, apenas o grupo Contínuo manteve a dilatação significativa do VD ao longo do protocolo (p < 0,006). Foi observada piora da fração de ejeção nos dois grupos de estudo, logo após o início da sobrecarga sistólica do VD (momento zero e 24 horas; p < 0,002), recuperando-se posteriormente no final do protocolo. No entanto, o grupo Contínuo manteve a fração de ejeção rebaixada por mais tempo que o grupo Intermitente (72 horas versus 48 horas respectivamente, p < 0,001), apesar de estar dentro dos limites da normalidade. Na situação de repouso, o desempenho miocárdico do VD no grupo Contínuo foi significativamente pior que o do grupo Sham, após 72 horas e 96 horas de treinamento ventricular (p < 0,039). Sob estresse farmacológico, o grupo Contínuo apresentou piora dos índices não apenas em relação ao grupo Sham, como também em relação ao grupo Intermitente (p < 0,01). À análise morfológica, ambos os grupos de estudo apresentaram magnitude semelhante de aumentos das massas do VD, apesar do menor tempo de sobrecarga pressórica no grupo intermitente. Apesar de ambos os protocolos de sobrecarga sistólica do VD promoverem ganho de massa ventricular de magnitude semelhante, a sobrecarga sistólica intermitente foi superior no sentido de preservar o desempenho miocárdico do VD em cabritos / The ideal surgical treatment of transposition of the great arteries is the Jatene operation during the neonatal period. If the neonate remains untreated for several reasons, the left ventricle may become unprepared to sustain systemic circulation. The preparation of the subpulmonary ventricle by pulmonary trunk (PT) banding is an option for the 2-stage Jatene operation. The hypothesis of PT banding with an adjustable device to retrain the subpulmonary ventricle could minimize the inadequacies of conventional banding and improve the preparation of those ventricles. Previous studies have shown no differences on systolic function between two different protocols of subpulmonary ventricle retraining, during resting condition. The aim of the present study was to assess ventricular function during two protocols of PT banding and the impact on systolic and diastolic function of the right ventricle (RV), at rest and under pharmacological stress. Nineteen healthy young goats, aged approximately 60 days and with comparable weights, were divided into three groups: Sham (n = 7, surgery control with no systolic overload), Continuous (n = 6, 96 hours of continuous RV systolic overload), Intermittent (n = 6, four 12-hour periods of systolic overload paired with a 12-hour resting period). before and after systolic overload every day postoperatively. Cardiac function at rest and under pharmacological stress induced by dobutamine was assessed on two occasions: baseline and after 96 hours. After 96-hour study period, all the animals were euthanized for morphologic assessment. There was a significant increase in RV free wall thickness of the Intermittent Group (+64.8% ± 23.37%) at the end of the protocol, when compared to Continuous Group (+43.9% ± 19.26%, p = 0.015). Both study groups presented a dilated RV after starting systolic overload (time zero, p < 0.001), as compared to Sham group. However, only Continuous group remained with significant RV dilation throughout the protocol (p < 0.006). Worsening of RV ejection fraction was observed in the two study groups after beginning systolic overload as well (time zero and 24 hours, p < 0.002), with recovery to normal levels at the end of the protocol. Nevertheless, RV ejection fraction of the Continuous Group remained lower than Intermittent Group for a longer period (72 hours versus 48 hours, p < 0.001). At rest, RV myocardial performance of the Continuous Group was significantly worse than Sham Group, after 72 hours and 96 hours of protocol (p < 0,039). Under dobutamine stress, Continuous Group presented worsening myocardial performance indexes, as compared to both Intermittent and Sham Group (p < 0.01). Regarding morphological analysis, both study groups presented an increased RV mass of similar magnitude, despite less exposure of Intermittent Group to pressure overload. Although both protocols of RV systolic overload had induced similar RV mass gain, intermittent systolic overload was more efficient in preserving RV myocardial performance in goats

O preparo do ventrículo sub-pulmonar através da bandagem do tronco pulmonar (TP) pode ser aplicado nos pacientes portadores de transposição das grandes artérias (TGA) que perderam a chance da cirurgia no período neonatal ou naqueles já submetidos à correção no plano atrial (Senning ou Mustard) e ainda nos portadores de transposição corrigida das grandes artérias (TCGA), que evoluíram com disfunção do ventrículo direito (sistêmico). Nesses casos, a bandagem do TP poderá induzir a hipertrofia do ventrículo sub-pulmonar (ventrículo esquerdo) na TGA, habilitando-o para o manuseio da circulação sistêmica após a cirurgia de Jatene. Entretanto, durante o preparo do ventrículo esquerdo (VE), observa-se elevada morbimortalidade, provavelmente relacionada a uma sobrecarga aguda de pressão, não tolerada pelo ventrículo. Isto se deve à dificuldade em ajustar o diâmetro da bandagem do TP, realizada em condições não fisiológicas, com o paciente anestesiado e com o tórax aberto. O objetivo deste trabalho foi o de comparar a eficiência de dois protocolos experimentais de sobrecarga pressórica contínua e intermitente do ventrículo direito (VD) para induzir a hipertrofia rápida do ventrículo subpulmonar. Foram utilizados 21 cabritos jovens (30 a 60 dias de idade), divididos em três grupos: controle (n = 7, peso = 7,5 ± 1,9 kg), contínuo (n = 7, peso = 9,3 ± 1,4 kg, sobrecarga sistólica contínua do VD), intermitente (n = 7, peso = 8,1 ± 0,8 kg, 12 horas/dia de sobrecarga sistólica do VD). A sobrecarga sistólica foi obtida através de um manguito hidráulico de silicone implantado no tronco pulmonar. O dispositivo foi insuflado percutaneamente, através de um botão auto selante de silicone, com o objetivo de se atingir uma relação de pressões entre VD e VE de 70%. Avaliações ecocardiográficas e hemodinâmicas foram feitas diariamente. A sobrecarga sistólica do VD foi mantida por 96 horas no grupo contínuo e por quatro períodos de 12 horas, alternados com 12 horas de descanso, no grupo intermitente. Os animais foram então sacrificados para avaliação do conteúdo de água do miocárdio. O grupo intermitente mostrou um aumento significativo (p < 0,05) das massas musculares do VD (1,7 g/kg ± 0,5 g/kg) e do septo (1,4 g/kg ± 0,3 g/kg), quando comparados às massas musculares do grupo controle (VD: 0,9 g/kg ± 0,2 g/kg; septo: 1,0 g/kg ± 0,2 g/kg), enquanto o grupo contínuo apresentou aumento apenas da massa do VD (p < 0,05). Um aumento da espessura da parede livre do VD foi obtido em ambos os grupos (contínuo: de 3,3 ± 0,5 mm para 5,1 ± 0,9 mm e intermitente: de 2,4 ± 0,5 mm para 6,3 ± 1,4 mm, p < 0,05). Entretanto, foi observado um maior volume diastólico do VD ao longo do protocolo no grupo contínuo, quando comparado ao grupo intermitente (p = 0,01). A disfunção do VD durante o protocolo de sobrecarga sistólica foi mais freqüentemente observada no grupo contínuo, com tendência a menores valores de fração de ejeção do VD em relação ao grupo Intermitente. Em relação ao perímetro do VD, foi observado um menor valor no grupo intermitente no final do protocolo (96 horas de treinamento), quando comparado ao primeiro dia de treinamento (tempo zero) do grupo contínuo (p < 0,05). O ganho de massa atingido em ambos os grupos provavelmente foi decorrente de síntese protéica aumentada, pois não houve diferença significante no conteúdo de água do miocárdio do VD entre os grupos de estudo e o grupo controle. A bandagem ajustável do TP permitiu uma rápida hipertrofia do VD durante um curto período de sobrecarga sistólica, em ambos os grupos. Entretanto, a sobrecarga sistólica intermitente permitiu um processo hipertrófico mais abrangente do VD que no grupo submetido a sobrecarga sistólica de forma contínua, considerando a maior hipertrofia septal. Este estudo sugere que a preparação do ventrículo sub-pulmonar com a sobrecarga sistólica intermitente, como um programa de condicionamento físico, poderá proporcionar melhor resultado para a cirurgia de Jatene em dois estágios, não apenas para pacientes portadores de TGA, como também para aqueles com ventrículo sistêmico falido na TCGA e ainda após as operações de Senning ou Mustard. / Preparation of the subpulmonary ventricle with pulmonary trunk (PT) banding may be applied not only in patients with transposition of the great arteries (TGA) beyond the neonatal period, but also in those who present with systemic ventricular failure in corrected TGA or after failed atrial baffle operations. PT banding can induce subpulmonary ventricle hypertrophy that must be able to assume the increased work load and support the systemic circulation. However, subpulmonary ventricle training carries a high morbidity and mortality rates, probably related to acute pressure overload, not tolerated by the ventricle. Adjustment of PT banding under non-physiological conditions is hard to achieve. We sought to assess two different programs of systolic overload (continuous and intermittent) on the pulmonary ventricle (RV) of young goats with the aim of inducing rapid ventricular hypertrophy. Twenty one healthy 60-days-old goats were divided in three groups: control (n = 7, wt = 7.5±1.9 kg, no surgical procedure), continuous stimulation (n = 7, wt = 9.3±1.4 kg, continuous RV systolic overload), and intermittent stimulation (n = 7, wt = 8.1 ± 0.8 kg, 12 hours a day RV systolic overload). Pressure load was achieved by an adjustable PT banding device. The device was implanted around the PT and inflated percutaneously so that a 0.7 RV/LV pressure ratio was achieved. Echocardiographic and hemodynamic evaluations were performed every day. Systolic overload was maintained for 96 hours in the continuous group, while the intermittent group had four 12-hour periods of systolic overload, alternated with a resting period of 12 hours. The animals were then killed for water content evaluation. The inttermitent group achieved a significant increase (p<0,05) of RV mass (1,7 g/kg ± 0,5 g/kg) and septum (1,4 g/kg ± 0,3 g/kg), as compared to the ones from control group (RV: 0,9 g/kg ± 0,2 g/kg; septum: 1,0 g/kg ± 0,2 g/kg), while the continuous group showed only an RV mass increase (p < 0,05). A significant increase in the RV wall thickness was observed in both groups (continuous: from 3.3 ± 0.5 mm to 5.1 ± 0.9 mm and intermittent: from 2.4±0.5 mm to 6.3±1.4 mm, p < 0.05). However, a higher RV diastolic volume was observed in the continuous group, when compared to intermittent group (p = 0.01). RV dysfunction was more frequently observed in the continuous group, with a trend for a lower ejection fraction throughout the protocol as compared to the intermittent group. RV perimeter was smaller in intermittent group at the end of the protocol (96 hours training), when compared to the baseline continuous group (p < 0.05). RV mass acquisition was probably related to increased protein synthesis in both groups, since there was no significant difference in RV myocardial water content between the study groups and the control group. Adjustable PT banding has permitted rapid RV hypertrophy during a short period of time in both groups. Nevertheless, intermittent systolic overload has permitted a hypertrophic process more comprising than continuous overload. This study suggests that preparation of the pulmonary ventricle with intermittent systolic overload, similar to a fitness program, might provide better results for 2-stage arterial switch operation not only in patients with TGA beyond the neonatal period but also in those who present with systemic ventricular failure in corrected TGA or after failed atrial baffle operations.

Pacientes portadores de transposição das grandes artérias submetidos previamente. Correção cirúrgica no plano atrial ou transposição corrigida das grandes artérias freqüentemente evoluem com disfunção do ventrículo direito morfológico. Para estes casos, tem sido proposta a correção anatômica, chamada cirurgia de Double Switch ou dupla inversão, invariavelmente realizada na adolescência ou na idade adulta. Com isso, grande parte destes pacientes necessita preparar o ventrículo esquerdo, através da bandagem do tronco pulmonar. Várias são as dificuldades no preparo do miocárdio adulto e resultados desapontadores são relatados nestes indivíduos. O objetivo deste trabalho foi promover e analisar o processo de adaptação do ventrículo direito em modelo animal adulto, comparando o método de bandagem fixa, utilizado tradicionalmente na prática clínica, com um novo método de bandagem intermitente, por um período de quatro semanas. Foram utilizadas 18 cabras adultas, divididas Em três grupos: Chama (n = 6, peso = 26,42. 2,63 Kg, bandagem frouxa, sem sobrecarga sistólica), Fixo (n = 6, peso = 26,33 . 2,32 kg, bandagem convencional com sobrecarga sistólica contínua do ventrículo direito), Intermitente (n = 6, peso = 25,17. 2,48 kg, bandagem com dispositivo ajustável e 12 horas diárias de sobrecarga sistólica do ventrículo direito). No grupo fixo, os animais foram submetidos bandagem do tronco pulmonar com fita umbilical, tentando alcançar uma relação pressórica entre ventrículo direito e aorta de 0,7 no momento da cirurgia. Nos animais do grupo Intermitente, a sobrecarga sistólica foi promovida por um dispositivo ajustável calibrado percutaneamente. A mesma relação pressórica foi almejada diariamente através da insuflação do dispositivo por 12 horas, alternada com 12 horas de desinsuflação do dispositivo. Aferições hemodinâmicas foram feitas três vezes por semana no grupo Intermitente e duas vezes por semana nos grupos Fixo e Sham. Exames ecocardiográficos foram realizados semanalmente em todos os animais. Após quatro semanas, os animais foram submetidos à eutanásia para avaliação das massas musculares, do conteúdo de água do miocárdio e estudo histológico. A área de sobrecarga pressórica, medida através do gradiente entre o ventrículo direito e o tronco pulmonar ao longo do estudo, foi maior no grupo Fixo (p<0,001). O estudo ecocardiográfico demonstrou aumento de até 37,2% na espessura da parede livre do ventrículo direito ao longo do protocolo no grupo Intermitente, o que foi significativamente maior que a variação na espessura dos grupos Sham e Fixo (p<0,05). Em relação ao peso do ventrículo direito normalizado para o peso do animal, os grupos Intermitente (1,24 g/Kg ± 0,16 g/Kg) e Fixo (1,08 g/Kg ± 0,17 g/Kg) apresentaram aumento da massa de 55,7% e 36,7% (p<0,05), respectivamente, em comparação ao grupo Sham (0,79 g/Kg ± 0,15 g/Kg). O conteúdo de água não variou entre os grupos estudados. As medidas dos diâmetros dos cardiomiócitos do ventrículo direito do grupo Intermitente apresentaram um incremento de 19,2% (p=0,036), em relação às medidas do grupo Sham. Paralelamente, houve aumento de 22,8% no diâmetro dos núcleos dos cardiomiócitos no ventrículo direito do grupo Intermitente, em comparação com o grupo Sham (p=0,049). Os animais do grupo Fixo exibiram um incremento de 98,0% na porcentagem de área de colágeno no VD, quando comparado ao grupo Sham (p<0,01), e de 69,2% em relação ao grupo Intermitente (p<0,05). A análise de proliferação celular não evidenciou diferença entre os grupos. Este estudo ratifica a necessidade de se buscar uma melhor forma de preparo dos miocárdios maduros, uma vez que o método tradicional de bandagem do tronco pulmonar promoveu maior área de sobrecarga pressórica, sem, no entanto, gerar hipertrofia significativa, além de apresentar maior teor de colágeno no miocárdio. Por outro lado, o método alternativo de preparo intermitente foi capaz de promover hipertrofia miocárdica com menor sobrecarga sistólica do ventrículo direito. Com isso, supõe-se que, com vistas à cirurgia de Double Switch, a bandagem intermitente parece ser uma alternativa promissora para promover o preparo ventricular de forma mais eficiente e menos lesiva que o método de bandagem fixa, nos pacientes adolescentes e adultos portadores de transposiço das grandes artérias ou de transposição corrigida das grandes artérias com falência ventricular direita / One of the late complications of patients with simple or congenitally corrected transposition of the great arteries includes right (systemic) ventricular failure. The policy of anatomic repair (double switch operation) has often been proposed for adolescents and adults. However, a period of reconditioning the left ventricle through pulmonary artery banding is often required. Although it appears to be capable of providing adequate left ventricular training when done at an early age, it is not always suitable for mature myocardium, with disappointing results in older patients. This study sought to assess two different methods of promoting right ventricles hypertrophy in adult animals for a four-week period, by means of fixed and intermittent adjustable pulmonary artery banding system. Eighteen healthy adult goats were distributed into three groups: Sham (n = 6, weight = 26.42 kg Ž 2.63 kg, loose pulmonary artery banding, no systolic pressure overload), Fixed (n = 6, weight = 26.33 kg Ž 2.32 kg, continuous systolic overload with fixed pulmonary artery band) and Intermittent (n = 6, weight = 25.17 kg Ž 2.48 kg, daily 12-hour systolic overload with adjustable pulmonary artery band). Sham group animals received a loose pulmonary band, while in the Fixed group, an umbilical tape was used to band the pulmonary trunk, adjusted during the implantation to achieve a 0.7 right ventricle / aorta pressure ratio. In the Intermittent group, an adjustable pulmonary artery banding device was implanted on the pulmonary trunk and adjusted according to the volume injected percutaneously. The banding system was inflated daily until the 0.7 pressure ratio was achieved. Systolic overload was maintained for 12 hours, alternated with a 12-hour resting period. All animals were submitted to echocardiographic studies on a weekly basis, while hemodynamic evaluations were performed three times a week in the Intermittent group and twice a week in the Fixed and Sham groups. After four weeks, all animals were humanely killed for ventricular masses and water content assessment and histological evaluation. Intermittent group was submitted to a significant smaller systolic overload area, measured by right ventricle / pulmonary artery pressure gradient over time, as compared to Fixed group (p<0.001), and both of them showed a greater systolic overload area when compared to the Sham group (p<0.001). Echocardiographic findings revealed an increase in the right ventricle wall thickness, up to 37.2%, in the Intermittent group during the protocol, and this increase was significantly greater than in Sham and Fixed groups (p<0.05). Regarding the right ventricular mass, both Intermittent (1.24 g/kg ± 0.16 g/kg) and Fixed (1.08 g/Kg ± 0.17 g/kg) groups showed a 55.7% and 36.7% increase respectively (p<0.05) compared to Sham group (0.79 g/Kg ± 0.15 g/kg). No differences in left ventricular and interventricular septum masses were observed among the three groups. Likewise, water content was not significantly different between groups. Intermittent group showed a 19.2% increase in right ventricle myocardial fiber diameter and a 22.8% increase in myocardial fiber nuclei diameter, compared to Sham group (p<0.05). Fixed group showed a 98% increase in right ventricle´s collagen percentage area, when compared to Sham group (p<0.01), and a 69.2% increase compared to Intermittent group (p<0.05). There was no significant cellular proliferation in any groups. This study shows the urgency in seeking for an alternative method of promoting hypertrophy in mature myocardium, since traditional pulmonary artery banding caused increase in collagen area without significant hypertrophy and experimental adjustable intermittent pulmonary artery banding promoted hypertrophy with less systolic overload without increasing collagen area. In conclusion, it suggests that a more effective and less harmful hypertrophy can be achieved with intermittent pulmonary artery banding, as compared to the fixed method, to prepare the left ventricle for the double switch operation in adolescent and adult patients with simple and congenitally corrected transposition of great arteries with failed systemic right ventricle

INTRODUÇÃO: Para os pacientes portadores de transposição das grandes artérias que perderam a chance da cirurgia de Jatene nas primeiras semanas de vida, indica-se realizar o preparo ventricular através da bandagem do tronco pulmonar (BTP), objetivando causar aumento na massa miocárdica. Entretanto, com o tempo, a câmara hipertrofiada pode apresentar disfunção contrátil; portanto, é importante conhecer a qualidade do tecido preparado, uma vez que já se sabe que tanto os miocardiócitos (MCD) quanto as células do interstício e vasos (I/V) são capazes de proliferar após o período neonatal. Baseando-se no condicionamento físico de atletas e considerando-se que os músculos cardíaco e esquelético são ambos estriados, postula-se a hipótese de que o tipo de preparo ventricular possa influenciar nas características do miocárdio treinado. OBJETIVOS: Identificar o tipo de mecanismo adaptativo (hipertrofia/hiperplasia) envolvido no preparo rápido do ventrículo pulmonar submetido à sobrecarga de pressão por meio de BTP, através da análise dos MCD e células do I/V, verificando se existem diferenças em relação ao tipo de treinamento (contínuo x intermitente) em comparação com os controles. MÉTODOS: Foram estudados experimentalmente 21 cabritos após o período neonatal, divididos em três grupos (C = grupo controle, n = 7, sem procedimento cirúrgico; EC = grupo de estimulação contínua, n = 7, com bandagem progressiva e permanente do tronco pulmonar durante 96 horas; EI = grupo de estimulação intermitente, n = 7, com bandagem progressiva, 12 horas ao dia, totalizando 48 horas). Todos foram submetidos a estudo ecocardiográfico basal e aqueles dos grupos EC e EI a ecocardiogramas diários para verificar a aquisição de massa muscular do ventrículo direito (VD). Após o estudo, os animais foram sacrificados, os corações retirados e cortes histológicos do VD, ventrículo esquerdo (VE) e septo interventricular (S) fixados em formalina e processados para análise. Foram estudados a porcentagem de área de colágeno através do Picro-sirius, o diâmetro dos MCD e seus respectivos núcleos e o número de MCD e células do I/V marcadas com Ki-67. As células marcadas foram avaliadas por campo microscópico e por índice (número de células Ki-67+/2000 células). O nível de significância considerado foi de 0,05. RESULTADOS: Ambos os grupos estimulados apresentaram ganho significativo de massa muscular do VD (p < 0,05). Não houve aumento na porcentagem de colágeno do VD nos grupos treinados (p = 0,403). Considerando-se o VD, os grupos EC e EI apresentaram diâmetro dos MCD maior que o grupo controle (p < 0,001), ocorrendo o mesmo com os respectivos núcleos (EI x C: p < 0,001 e EC x C: p = 0,005). O número de MCD marcados com Ki-67 foi maior no VD dos grupos estimulados comparado com o VE (p = 0,009, índice de proliferação; p = 0,001, contagem por campo), bem como para as células do I/V (p < 0,001, contagem por campo e índice). CONCLUSÕES: Tanto hipertrofia quanto hiperplasia celular estão envolvidas na adaptação do ventrículo pulmonar submetido à sobrecarga sistólica através da BTP. Ambos os tipos de condicionamento (contínuo e intermitente) provocaram hipertrofia e hiperplasia dos MCD, induziram também à mitose das células do I/V, sem deposição de colágeno intersticial ao final do experimento. / INTRODUCTION: Rapid ventricular conditioning induced by pulmonary artery banding (PAB) has been indicated to those patients with transposition of the great arteries (TGA) who have lost the chance for arterial switch operation ? Jatene?s procedure ? aiming at induce myocardial mass increase. However, with time, hypertrophied chamber may exhibit contractile dysfunction, so that, it is important to assess quality of the prepared tissue, once it is of knowledge that both cardiomyocytes (CMC) and interstitial/vessel (I/V) cells are capable of proliferating after neonatal period. Based on fitness of athletes and considering that cardiac and skeletal muscles are both striated, there is the hypothesis that the type of ventricular prepare may influence the characteristics of the training myocardium. OBJECTIVES: Through CMC and I/V cells analysis, identifies the type of adaptive mechanism (hypertrophy/ hyperplasia) involved in rapid prepare of subpulmonary ventricle submitted to pressure overload by PAB, and verifies if there are differences in relation to the kind of training (continuous x intermittent), comparing them to the controls. METHODS: Twenty-one goats, beyond neonatal period, were experimentally studied. They were divided in three groups: C (control group, n = 7, with no surgical procedure); CS (continuous stimulation group, n = 7, with progressive and permanent PAB, during 96 hours); IS (intermittent stimulation group, n = 7, with progressive PAB, 12 hours/day, totalizing 48 hours). All the animals were submitted to basal echocardiograms and those from CS and IS groups to diary echocardiograms to verify right ventricular (RV) muscular mass acquisition. After the study, goats were killed, hearts excised and histological sections from RV, left ventricle (LV) and ventricular septum (VS) were formalin fixed and histologically processed. Collagen area fraction (through Picro-sirius red staining), CMC and respective nuclei diameter, and number of CMC and I/V cells Ki-67 positive were studied. Marked cells were analysed per high-power fields and by index (Ki-67 positive cells/2000 cells). The statistical significant level was set at 5%. RESULTS: Both stimulated groups presented significant RV muscular mass increase (p < 0.05). There were no augmentation in RV collagen area fraction in training groups (p = 0.403). Considering the RV, CS and IS groups showed an increase in CMC diameter compared to the control group (p < 0.01), occurring the same to respective nuclei (EI x C: p < 0.001 e EC x C: p = 0.005). Number of CMC marked with Ki-67 was greater in RV from stimulated groups in relation to LV (p = 0.009, proliferation index; p = 0.001, number/high-power fields); the same occurred to I/V cells (proliferation index and number/high-power fields: p < 0.001). CONCLUSIONS: Both cell hypertrophy and hyperplasia are involved in adaptation of the pulmonary ventricle submitted to pressure overload through PAB. Both types of conditioning (continuous and intermittent) caused CMC hypertrophy and hyperplasia, besides induced I/V cells mitosis, without interstitial collagen deposition at the end of experiment.

Introduction : La cardiopathie arythmogène du ventricule droit (CAVD) est une pathologie d’origine génétique se traduisant par un remplacement cicatriciel qui affecte de façon prédominante le ventricule droit (VD). Le diagnostic est complexe car il repose sur un ensemble de critères cliniques plutôt que sur un seul test diagnostic. L’atteinte du VD se traduit de façon prédominante par des arythmies ventriculaires qui peuvent parfois conduire à la complication la plus redoutée de cette affection : la mort subite. La prédiction et la prévention de celle-ci sont des enjeux cruciaux de la prise en charge de cette maladie. Objectifs : Ce travail vise à améliorer la prise en charge des patients atteints de CAVD de deux façons distinctes. Premièrement, en tentant de faciliter le diagnostic par la validation des critères diagnostiques en vigueur. Deuxièmement, en améliorant la stratification du risque d’arythmie ventriculaires soutenues et plus spécifiquement celui de la mort subite et des arythmies potentiellement mortelles (tachycardie ventriculaire > 250 bpm, fibrillation ventriculaire) en créant des modèles de prédiction du risque permettant de déterminer le risque individuel de chaque patient. Résultats : Article 1 - Un total de 407 patients consécutifs référés pour une résonnance magnétique cardiaque pour suspicion de CAVD ont été inclus. De ceux-ci, 66 (16%) ont reçu un diagnostic définitif selon le critère de référence établi pour cette étude: le consensus d’un panel d’experts. Globalement, les critères performent bien avec une sensibilité et spécificité à 92%. Cependant, certains critères tels l’ECG haute amplitude (SAECG) et certains critères reliés à l’histoire familiale ne sont pas discriminants. Le retrait de ces critères pourrait réduire le nombre de faux positifs sans pour autant augmenter le nombre de faux négatifs (net reclassification improvement de 4,3%, p=0,019). De plus, la combinaison des critères électrocardiographiques et de la présence d’arythmies ventriculaires a une sensibilité de 100%, ce qui peut faciliter dans certains cas le dépistage en limitant la nécessité de recourir à l’imagerie. Pour les articles 2 et 3, une base de données incluant des patients avec un diagnostic définitif de CAVD a été assemblée à partir de bases de données provenant de six pays (Canada, États-Unis, Pays-Bas, Suède, Norvège, Suisse). Article 2 - Un total de 528 patients sans histoire antérieure d’arythmies ventriculaires soutenues a été inclus pour développer un modèle de prédiction de risque. De ceux-ci, 146 (27,7%) ont subi un événement arythmique durant un suivi médian de 4,8 ans. Des huit prédicteurs initialement identifiés (âge inférieur au diagnostic, sexe masculin, syncope cardiaque récente, nombre de dérivations avec des inversions des ondes T, fardeau d’extrasystoles ventriculaires (ESV) en 24h, tachycardie ventriculaire non-soutenue et fractions d’éjection des ventricules gauche et droit), sept ont été retenus dans le modèle, excluant seulement la fraction d’éjection du ventricule gauche (FEVG). Le modèle peut distinguer adéquatement entre les patients avec et sans événement (C-index de 0,77) avec un optimisme minimal (courbe de calibration de 0,93). L’utilisation de cet algorithme permettrait de réduire l’utilisation de défibrillateurs implantables de 20% par rapport à l’algorithme du consensus le plus largement utilisé. Article 3 - Une cohorte de 864 patients incluant à la fois ceux avec et sans histoire antérieure d’arythmie ventriculaire soutenue a été assemblée. Durant un suivi médian de 5,75 ans, 93 patients ont eu un épisode d’arythmie rapide selon la définition préalablement établie. Des huit facteurs de risque cités ci-haut, seulement quatre ont été retenus dans le modèle : l’âge plus jeune au diagnostic, sexe masculin, fardeau d’ESV en 24h et nombre de dérivations avec des inversions des ondes T. Fait à noter, les événements antérieurs ne se sont pas avérés prédicteurs d’arythmies potentiellement mortelles subséquentes. Le modèle peut distinguer adéquatement entre les patients avec et sans événement (C-index de 0,74) et présente un optimisme minimal avec une courbe de calibration de 0,95. Conclusion : Bien que les critères diagnostiques en vigueur pour la CAVD aient une performance adéquate, ceux-ci peuvent être simplifiés et améliorés par le retrait de certains de ces critères. L’absence de critères électrocardiographiques combinés et d’arythmies ventriculaires peut exclure une CAVD, ce qui peut en simplifier le dépistage. Chez les patients atteints de CAVD, la prédiction du risque et la sélection des patients pour l’implantation d’un défibrillateur peuvent être facilités grâce à deux modèles complémentaires de prédiction du risque permettant de prédire les événements arythmiques soutenus dans le premier et plus spécifiquement les arythmies ventriculaires potentiellement mortelles dans le deuxième. Ces outils sont particulièrement utiles dans une approche de prise de décision partagée. / Introduction: Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy (ARVC) is a genetic pathology resulting in a fibro-fatty replacement predominantly affecting the right ventricle. The diagnosis is complex and is based on a set of clinical criteria. Involvement of the right ventricle predominantly results in ventricular arrhythmias which constitutes the most common presentation but can also lead to the most feared consequence: sudden cardiac death. Predicting and preventing this catastrophic outcome are crucial in the management of this disease. Objectives: This work aims to improve the management of patients with ARVC in two distinct ways. First, by attempting to facilitate the diagnosis by validating the currently used diagnostic criteria. Second by improving risk stratification for sustained ventricular arrhythmias and specifically life-threatening ventricular arrhythmias (LTVA defined as ventricular tachycardia > 250 bpm, ventricular fibrillation, and sudden death) by creating risk prediction models to derive individual risk. Results: Manuscript 1: a total of 407 patients referred for cardiac magnetic resonance for suspected ARVC were consecutively enrolled. Of these, 66 (16%) received a definitive diagnosis of ARVC by the determined endpoint: the consensus of an expert panel. Overall, the criteria performed well with a sensitivity and specificity of 92%. However, certain criteria such as the signal averaged electrocardiogram (SAECG) and certain criteria related to family history failed to discriminate. Removing these criteria could reduce false positives without increasing false negatives (net reclassification improvement of 4.3%, P = 0.019). In addition, the electrocardiographic criteria and the presence of arrhythmia had a sensitivity of 100%, which can facilitate screening in some cases by making imaging optional. For manuscripts 2 and 3, a cohort including patients with a definitive diagnosis of ARVC was assembled from databases in 6 countries (Canada, United States, Netherlands, Sweden, Norway, Switzerland). Manuscript 2: a total of 528 patients with no previous history of sustained ventricular arrhythmias were included to develop a risk prediction model. Of these, 146 (27.7%) had an arrhythmic event during a median follow-up of 4.8 years. Of the eight predictors initially identified (younger age at diagnosis, male sex, recent cardiac syncope, the number of leads with T wave inversions on the ECG, burden of extrasystoles in 24 hours, non-sustained ventricular tachycardia and left and right ventricular ejection fraction), seven were retained in the model, excluding only left ventricular ejection fraction. The model adequately distinguished between patients with and without an arrhythmic event (C-index of 0.77) with minimal optimism (calibration slope of 0.93). Using this prediction model would reduce the use of defibrillators by 20% compared with the most commonly used consensus based on a risk factor approach. Manuscript 3: a cohort including both patients with and without a prior history of ventricular arrhythmia of 864 patients was assembled. During a follow-up of 5.75 years, 93 patients had an LTVA as defined above. Of the 8 risk factors cited above, only 4 were retained in the model: younger age at diagnosis, male sex, burden of extrasystoles in 24 hours and number of leads with T-wave inversions. Importantly, previous events are not predictive of these subsequent life-threatening arrhythmias. The model adequately distinguished between patients with and without an event (C-index of 0.74) with minimal optimism (calibration slope of 0.95). Conclusion: Although the current diagnostic criteria for ARVC perform adequately, they can be simplified and improved by removing underperforming individual criteria. The absence of any ECG criteria and ventricular arrhythmias may rule out ARVC, which may simplify screening. In patients with ARVC, risk prediction and patient selection for a defibrillator can be facilitated by two complementary risk prediction models for sustained arrhythmic events or more specifically for LTVA. These tools are particularly useful in a shared decision-making approach for implantable cardioverter defibrillator implantation.

A cardiomiopatia arritmogênica do ventrículo direito (CAVD) tem origem genética e é caracterizada pela substituição de células miocárdicas por tecido fibroadiposo. A doença tem uma prevalência aproximada de 1:3500, sendo mais frequentemente diagnosticada em indivíduos jovens, atletas e do sexo masculino. Atualmente, várias alterações genéticas associadas a CAVD foram descritas em 12 genes diferentes. No entanto, existem poucos estudos na literatura que descrevem o espectro mutacional da doença usando um painel abrangente de genes potencialmente causais, em populações diferentes das coortes descendentes de europeus. O sequenciamento de nova geração (NGS) como ferramenta para o diagnóstico molecular da doença, permite um avanço na correlação entre alterações genotípicas e fenotípicas e tem aportado potenciais benefícios que crescem juntamente com os desafios na sua interpretação. Além disso, o uso de hiPSCs como modelo in vitro de determinadas doenças cardíacas, permite avaliar especificamente a relação do genótipo com as diferentes consequências fenotípicas celulares da CAVD. Entretanto, os mecanismos moleculares da doença ainda são pouco esclarecidos e não há na literatura estudos que englobem ao mesmo tempo o perfil mutacional (com um painel extenso de genes) e estudo funcional das alterações encontradas com o uso de hiPSC-CMs. Esta tese teve como objetivo descrever a prevalência de variantes causais em genes associados à CAVD na população brasileira, e caracterizar, do ponto de vista funcional, os cardiomiócitos derivados de hiPSC (hiPSC-CMs) de pacientes com mutações identificadas, a fim de associar o perfil mutacional e a expressão fenotípica celular. Quarenta e sete indivíduos, não aparentados, sendo 38 (80,85%) pacientes do sexo masculino, idade média 40,2 ± 15,56 anos, com diagnóstico clínico de CAVD, foram submetidos ao sequenciamento de um painel genético relacionado à cardiomiopatias hereditárias, compreendendo os 12 genes previamente descritos como causadores de CAVD, utilizando sequenciamento de nova geração (NGS). As variantes foram interpretadas e classificadas de acordo com os critérios da ACMG. Variantes patogênicas ou provavelmente patogênicas foram encontradas em dezoito probandos (38,3%), com maior número de ocorrências no gene PKP2 (38,8%). Entre os 18 casos positivos, treze variantes diferentes foram encontradas, quatro delas novas variantes em genes desmossomais, sem descrição prévia na literatura. Variantes de significado incerto (VSI) foram encontradas em 16 pacientes. A presença de uma variante causal ocorreu em todos os probandos assintomáticos e foi significativamente associada a probandos com histórico familiar de morte súbita cardíaca abaixo de 35 anos. Para a modelagem celular da CAVD, foram geradas hiPSCs de dois pacientes a partir de células progenitoras de urina (UPCs) e fibroblastos, por transfecção episomal. O primeiro paciente possuía alteração missense no gene PKP2 e o segundo, uma inserção no gene DSC2. As hiPSCs foram caracterizadas quanto ao seu potencial de pluripotência e posteriormente diferenciadas em cardiomiócitos (hiPSC-CMs). Nossos resultados demonstraram diferenças fenotípicas significativas entre os CAVD-CMs comparados com os controle-CMs, como: reduções significativas de expressão das proteínas desmossomais e desmossomos estruturalmente alterados; presença de marcadores do acúmulo de gotículas lipídicas e regulação aumentada do fator de transcrição proadipogênico PPAR-gama; aumento de duração do potencial de campo (FPD) e do potencial de ação em 90% de repolarização (APD90); velocidade de condução mais lenta e uma força de contração menor. Em conclusão, este é o primeiro trabalho a caracterizar o perfil genético da CAVD, abrangendo todos os genes descritos até o momento relacionados à doença, na população brasileira. Os dados obtidos neste trabalho sugerem que, pacientes com história familiar de MSC ( < 35 anos) têm maior probabilidade de portar uma variante causal. Além disso, nossos achados sugerem que pacientes com alteração causal no gene PKP2 têm uma maior gravidade da apresentação fenotípica de arritmia. Nosso modelo celular, que contemplou células paciente-específicas com diferentes alterações das estudadas até o presente momento,sugere ser possível o estudo do efeito das alterações genéticas na CAVD e pode ser um acréscimo às ferramentas disponíveis para estudar o mecanismo desta doença complexa / Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy (ARVC) has a genetic origin and is mainly characterized by the replacement of myocardial cells with fibroadipose tissue. The disease has a prevalence of approximately 1: 3.500, being more frequently diagnosed in young individuals, athletes and males. Currently, several mutations associated with ARVC have been described in 12 different genes. However, there are few studies in the literature that describe the mutational spectrum of the disease using a comprehensive panel of potentially causal genes in populations other than European-descent cohorts. Next Generation Sequencing (NGS) as a tool for molecular diagnosis of the disease allows an advance in the correlation between genotypic and clinical phenotypic aspects and has potential benefits that grow along with the challenges in its interpretation. In addition, the use of hiPSCs as an in vitro model of certain heart diseases, allows to specifically evaluate the relationship of the genotype with the different cellular phenotypic consequences of ARVC. However, the molecular mechanisms of the disease are still poorly understood and there are no studies in the literature that include both the mutational profile (with an extensive panel of genes) and functional study of different causal variants, with the use of hiPSC-CMs. The aim of this thesis was to describe the prevalence of causal variants in ARVC-associated genes in the Brazilian population, and to characterize, from a functional point of view, cardiomyocytes derived from hiPSC (hiPSC-CMs) from patients with identified mutations, in order to associate the mutational profile and cellular phenotypic expression. Forty-seven unrelated probands, 38 (80.85%) male, mean age 40.2 ± 15.56 years, with clinical diagnosis of ARVC, were submitted to a cardiomyopathy-related gene panel sequencing, comprising 12 genes, using next-generation sequencing (NGS). Variants were interpreted and classified according to the ACMG criteria. Pathogenic or Likely Pathogenic variants were found in eighteen probands (38.3%), with the largest number of occurrences in the PKP2 gene (38.8%). Among the 18 positive cases, thirteen different variants were found, four of them novel mutations in desmosomal genes, without previous description in the literature. Variants of uncertain significance (VUS) were found in 16 patients. The presence of a causal variant was present in all asymptomatic probands and was significantly associated with probands who have a family history of sudden cardiac death under 35 years. For the cellular modeling, from urinary progenitor cells (UPCs) and fibroblasts, hiPSCs from two patients were generated by episomal transfection. The first patient had a missense variant in the PKP2 gene, while the second had an insertion in the DSC2 gene. The hiPSCs were characterized for its pluripotency potential and subsequently differentiated into cardiomyocytes (hiPSC-CMs). Our results demonstrated significant phenotypic differences between the ARVC-CMs compared to the control-CMs, such as: significant reductions in the expression of desmosomal proteins and structurally altered desmosomes; presence of lipid droplet accumulation markers and increased regulation of the proadipogenic transcription factor PPAR-gamma; prolonged field potential duration (FPD) and action potential in 90% repolarization (APD90); slower conduction velocity and a lower active contraction force. In conclusion, this is the first work to characterize the genetic profile of ARVC, covering all genes described to date related to the disease, in the Brazilian population. The data obtained in this study suggests that patients with a family history of sudden cardiac death ( < 35 years) are more likely to carry a causal variant. In addition, our findings suggest that patients with causal variant in the PKP2 gene have a greater severity of the phenotypic presentation of arrhythmia. Our cellular model, which contemplated patient-specific cells with different causal variants of the previous studies, suggests that it is possible to study the effect of the genetic changes in ARVC, and may be an addition to the tools available to study the mechanism of this complex disease

Introdução: A hipertensão arterial pulmonar (HAP) é uma doença progressiva extremamente grave, que evolui com insuficiência cardíaca direita e morte. Apesar do avanço do tratamento farmacológico, o prognóstico permanece reservado com taxa de sobrevida de 86%, 70% e 55% em 1, 3 e 5 anos, respectivamente. A dispnéia progressiva e a intolerância ao exercício são as principais manifestações clínicas e refletem a falência do ventrículo direito. O músculo esquelético periférico parece ser também um dos principais determinantes desta limitação funcional, visto que a redução da oferta de oxigênio e alterações na extração/utilização do oxigênio pelo músculo são diretamente relacionados com a tolerância ao exercício. Existem dois mecanismos potencialmente envolvidos na regulação da oferta de oxigênio, e portanto, na capacidade de exercício: mecanismos centrais (função do coração, pulmão e sistema nervoso autônomo) e mecanismos periféricos (associado ao fluxo sanguíneo periférico e a função do músculo esquelético). Os pacientes com HAP geralmente apresentam baixo débito cardíaco e estado adrenérgico exacerbado. A combinação destas alterações pode resultar em alterações estruturais e funcionais da musculatura estriada periférica. Porém, não existem informações sólidas que nos esclareçam se o acometimento muscular é preditor independente da limitação da capacidade de exercício. Objetivos: (1) Caracterizar o papel da musculatura periférica na limitação funcional em pacientes com HAP. (2) Avaliar o papel do sistema muscular periférico como um fator independente para a limitação ao exercício em HAP. Materiais e métodos: Dezesseis pacientes com HAP foram prospectivamente comparados com 10 indivíduos controle em termos de dados demográficos, qualidade de vida relacionada à saúde e limitação ao exercício, avaliada pelo teste de caminhada de seis minutos, teste cardiopulmonar, dinamometria isocinética e medições de pressão respiratória máxima. Pacientes com HAP também foram submetidos à biópsia do quadríceps, a fim de avaliar as mudanças estruturais. Resultados: Os pacientes com HAP apresentaram pior qualidade de vida (componente físico p<0,001), menor percentagem de massa magra (p=0,044), menor força muscular respiratória (p<0,001), menor resistência e força dos extensores de coxa (p=0,017 e p=0,012, respectivamente) e maior limitação funcional demonstrada pela distância percorrida no teste de caminhada de seis minutos (p<0,001) e pelo teste de exercício cardiopulmonar (p<0,001 para VO2/kg), em comparação ao grupo controle. Estes achados de redução de força e função muscular estão em acordo com os achados de redução da percentagem de fibras do Tipo I à biópsia muscular. O consumo de oxigênio, apresentou correlação com a função da musculatura respiratória e da musculatura extensora de coxa (resistência e força), e com a proporção de fibras oxidativas (Tipo I). O débito cardíaco também apresentou correlação com o VO2. o modelo de análise bivariada demonstrou que a função muscular é preditora independente do VO2 pico, mesmo com a correção para o perfil hemodinâmico. Conclusão: (1) Pacientes com HAP apresentam alteração estrutural e funcional da musculatura estriada periférica, e (2) estas alterações determinam limitação da capacidade global de exercício de forma independente do padrão hemodinâmico característico da HAP / Introduction: Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a relentlessly progressive disease that leads to right heart failure and death. Despite advances in pharmacological treatment, prognosis is still poor with survival rates of 86%, 70% and 55% at 1, 3 and 5 years, respectively. Progressive dyspnea and exercise intolerance are the main clinical manifestations and reflect the impairment of right ventricular function. Peripheral skeletal muscle also seems to be a major determinant of functional limitation, as the reduction of oxygen supply and changes in extraction and utilization of oxygen by the muscle are directly associated to exercise tolerance. There are two potential mechanisms involved in the regulation of oxygen supply and therefore in exercise capacity: central (as a function of heart, lung and autonomic nervous system function) and peripheral (associated to peripheral blood flow and skeletal muscle function). Patients with PAH usually present low cardiac output and exacerbated adrenergic state. The combination of these features might result in changes of peripheral skeletal muscle and structure. However, there is no robust information that clearly clarifies whether the muscle involvement is an independent factor for exercise limitation. Objectives: (1) Characterize the role of the peripheral muscles in functional limitation in patients with PAH. (2) Address the role of the peripheral muscle system as an independent factor in exercise limitation in PAH. Materials and methods: Sixteen PAH patients were prospectively compared to 10 control individuals in terms of demographic data, health related quality of life and exercise limitation, assessed by six-minute walk test, cardiopulmonary test, isokinetic dynamometry and maximum respiratory pressure measurements. PAH patients also were submitted to vastus lateralis biopsy in order to assess structural changes. Results: PAH patients presented poorer quality of life (p <0.001), lower percentage of fat free mass (p = 0.044), lower respiratory muscle strength (p <0.001), lower resistance and strength of the extensor of the thigh (p = 0.017 and 0.012, respectively) and greater functional limitation demonstrated by the six-minute walk distance (p <0.001) and at the cardiopulmonary exercise test (p <0.001 for VO2max/kg), as compared to the control group. These findings of reduced muscle strength and function are in agreement with the findings of reduced percentage of Type I fibers at the muscle biopsy. The oxygen consumption correlated to the function of respiratory muscles and of extensor muscles of the thigh (endurance and strength) as well as to the proportion of oxidative fibers (Type I). The cardiac output also correlated with VO2. A bivariate model demonstrated that muscle function is an independent predictor of maximum oxygen consumption, even correcting for the hemodynamic profile. Conclusion: (1) PAH patients present functional and structural changes in peripheral skeletal muscles, and (2) these changes determine overall exercise capacity limitation, independently of the hemodynamic pattern

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