Ventilação mecânica (MV) com pressão positiva no final da expiração (PEEP) melhora a oxigenação sanguínea e oferta de oxigênio aos tecidos no tratamento da insuficiência respiratória aguda. No entanto, a pressão intratorácica elevada pode alterar o fluxo sanguíneo no mesentério que pode contribuir para complicações gastrointestinais durante a VM. Investigamos os efeitos da PEEP sobre as interações leucócito-endotélio durante a VM em ratos com pulmões normais e sem administração de fluido (Fase I) e os efeitos do volume corrente baixo (LTV) e pentoxifilina (PTX) sobre a microcirculação mesentérica (Fase II). O protocolo e resultados da Fase I são os seguintes: 44 ratos Wistar machos (~240g) foram anestesiados com pentobarbital (I.P., 50mg.kg-1) e com isoflurane inalatório (1.5-2%) após instrumentação, e aleatoriamente divididos em (1) INTACTO (somente anestesia), (2) PEEP0 (PEEP=0 cmH2O), (3) PEEP5 (PEEP=5 cmH2O), e (4) PEEP10 (PEEP=10 cmH2O). Os grupos PEEP foram submetidos à traqueostomia e VM com volume corrente de 10 ml.kg-1, frequência respiratória de 70 rpm e fração inspirada de oxigênio de 1. Após 2-h de VM, realizamos laparotomia mediana e avaliamos as interações leucócito-endotélio por meio de microscopia intravital e inflamação pumonar por meios histológicos. Não observamos alterações significantes na pressão sanguínea arterial média (PAM) entre os grupos ao longo do estudo. A pressão traqueal do grupo PEEP5 foi menor comparada com os grupos PEEP0 e PEEP10 (11, 15, e 16 cmH2O, respectivamente; p<0.05). Após 2-h de VM, não houve diferenças significantes entre os grupos INTACTO, PEEP0 e PEEP5 no número de leucócitos rollers (118±9, 127±14 e 147±26 células/10minutos, respectivamente), aderidos (3±1, 3±1 e 4±2 células/100m de comprimento de vênula, respectivamente), e migrados (2±1, 2±1 e 2±1 células/5,000m2, respectivamente) no mesentério. No entanto, PEEP10 aumentaram (p<0.05) o número de leucócitos rollers (188±15 células/10minutos), aderidos (8±1 células/100m de vênula) e migrados (12±1 células/5,000 m2). Observamos inflamação pulmonar nos grupos PEEP0 e PEEP10. O protocolo e resultados da Fase II são os seguintes: 57 ratos Wistar machos (~253g) foram anestesiados com pentobarbital (I.P., 50 mg.kg-1), submetidos a traqueostomia, anestesia inalatória com isoflurane (1.5-2%), VM com PEEP de 10 cmH2O, fração inspirada de oxigênio de 0,21, e aleatoriamente divididos em (1) LTV (7 ml.kg-1), (2) volume corrente elevado (HTV, 10 ml.kg-1), e (3) PTX (HTV+ PTX, 25 mg.kg-1). Nós registramos a PAM, mecânica respiratória e gases sanguíneos arteriais no basal e após 2-h de VM. Realizamos laparotomia mediana e avaliamos as interações leucócito-endotélio no mesentério, fluxo de artéria mesentérica (FAM), mecânica respiratória e inflamação pulmonar. Não observamos diferenças entre os grupos no basal e após 2-h em PAM (113±15 vs 109± 6 mmHg). Após 2-h de VM, o FAM foi similar em todos os grupos (12.4±2.6 ml.min-1). A pressão traqueal foi menor no grupo LTV (11.2±1.6 cmH2O) comparada com HTV (14.7±1.1 cmH2O) e PTX (14.1±2.4 cmH2O). Em todos os grupos a VM aumentou a elastância pulmonar (~22%, p<0.05) e diminuiu a resistência de vias aéreas (~10%, p<0.05). LTV e PTX apresentaram valores similares de leucócitos aderidos (5±2 e 6±4 células/100m de vênula, respectivamente), e migrados (1±1 e 2±1 células/5,000m2, respectivamente). Contrariamente, HTV aumentou o número de aderidos (14±4 leucócitos/100m de vênula, p<0.05) e migrados (9±3 células/5,000m2, p<0.05) no mesentério. O grupo HTV apresentou infiltrado neutrofílico e edema pulmonar. Em conclusão, nosso estudo mostrou que a pressão intratorácica elevada é prejudicial para a microcirculação mesentérica e pulmões no modelo experimental de ratos com pulmões normais e pressão sanguínea sistêmica estável, LTV previne alterações microcirculatórias e pulmonares, e a administração precoce de PTX atenua as interações leucócito-endotélio no mesentério e inflamação pulmonar durante a VM. Esses achados podem ter relevância na compreensão das complicações induzidas pela VM e prognóstico. / Mechanical ventilation (MV) with positive end expiratory pressure (PEEP) improves blood oxygenation and tissue oxygen delivery during treatment of acute respiratory failure. However, high intrathoracic pressure may alter blood flow at mesentery, which may contribute to gastrointestinal complications during MV. We investigated the effects of PEEP on mesenteric leukocyte-endothelial interactions during MV in rats with normal lungs and without fluid administration (Phase I) and the effects of low-tidal volume (LTV) and pentoxifylline (PTX) on mesenteric microcirculation (Phase II). The protocol and results of Phase I are the following: 44 male Wistar rats (~240g) were anesthetized with pentobarbital (I.P., 50mg.kg-1) and inhaled isoflurane (1.5-2%) after instrumentation, and randomly divided in (1)NAIVE (only anesthesia), (2) PEEP0 (PEEP=0 cm H2O), (3) PEEP5 (PEEP=5 cmH2O), and (4) PEEP10 (PEEP=10 cmH2O). PEEP groups were submitted to tracheostomy and MV with tidal volume of 10 ml.kg-1, respiratory rate of 70 rpm and inspired oxygen fraction of 1. After 2-hrs of MV, we performed a median laparotomy and evaluated leukocyte-endothelial interactions at the mesentery and lung inflammation by histology. We did not observe significant changes mean arterial blood pressure (MABP) among groups throughout the study. Tracheal pressure in PEEP5 was lower compared with PEEP0 and PEEP10 groups (11, 15, and 16 cmH2O, respectively; p<0.05). After 2-hrs of MV, there were no differences among NAIVE, PEEP0 e PEEP5 groups in the number of rollers (118±9, 127±14 and 147±26 cells/10 minutes, respectively), adherent leukocytes (3±1, 3±1 and 4±2 cells/100 m venule, respectively), and migrated leukocytes (2±1, 2±1 and 2±1 cells/5,000 m2, respectively) at the mesentery. However, PEEP10 increased (p<0.05) the number of rolling (188±15 cells/10min), adherent (8±1 cells/100 m) and migrated leukocytes (12±1 cells/5,000 m2). We observed lung inflammation in PEEP0 and PEEP10 groups. The protocol and results of Phase II are the following: 57 male Wistar rats (~253g) were anesthetized with pentobarbital (I.P.,50 mg.kg-1), submitted to tracheostomy, inhaled anesthesia with isoflurane (1.5-2%), MV with PEEP of 10 cmH2O, inspired oxygen fraction of 0.21, and randomly divided in (1) LTV (7 ml.kg-1), (2) High-tidal volume (HTV, 10 ml.kg-1), and (3) PTX (HTV+ PTX, 25 mg.kg-1). We registered MABP, respiratory mechanics and arterial blood gases at baseline and after 2-hrs of MV. We performed a median laparotomy and evaluated leukocyte-endothelial interactions, mesenteric artery flow (MAF), respiratory mechanics and lung inflammation. We did not observe significant differences among groups at baseline and after 2-hrs in MABP (113±15 vs 109± 6 mmHg). After 2-hrs, MAF was similar in all groups (12.4±2.6 ml.min-1). Tracheal pressure was lower in LTV (11.2±1.6 cmH2O) compared with HTV (14.7±1.1 cmH2O) and PTX (14.1±2.4 cmH2O). In all groups MV increased pulmonary elastance (22%, p<0.05) and decreased airway resistance (10%, p<0.05). LTV and PTX presented similar values of adherent (5±2 and 6±4 cells/100m venule, respectively), and migrated leukocytes (1±1 and 2±1 cells/5,000m2, respectively). On the contrary, HTV increased the number of adherent (14±4 leukocytes/100m venule, p<0.05) and migrated leukocytes (9±3 cells/5,000m2, p<0.05) in the mesentery. HTV presented lung neutrophil infiltration and edema. In conclusion, our study showed that high intrathoracic pressure is harmful to mesenteric microcirculation and lungs in the experimental model of rats with normal lungs and stable systemic blood pressure, LTV prevents microcirculatory and pulmonary alterations, and early administration of PTX attenuates leukocyte-endothelial interactions at the mesentery and lung inflammation during MV. These findings may have relevance for complications MV-induced and outcome.

As doenças cardiovasculares são a maior causa de morte no mundo e entre essas doenças, a hipertrofia cardíaca (HC) tem se destacado especialmente por ser um fator de risco de insuficiência cardíaca. A HC é um fenômeno que acompanha a hipertensão arterial e no qual se observa aumento de proteínas estruturais e contráteis dos cardiomiócitos, havendo muitas vezes concomitantemente aumento do colágeno intersticial. Fatores independentes da pressão arterial também podem contribuir para o desenvolvimento da hipertrofia cardíaca. Dentre estes fatores, a sobrecarga de sal na dieta tem se destacado. Diversos estudos comprovam o efeito hipertrófico do sal. Em modelos animais onde se estudou sobrecarga de sal, não foi detectado aumento da atividade de renina plasmática, sugerindo que o sistema renina-angiotensina aldosterona (SRA) circulante pode não estar envolvido no desenvolvimento da hipertrofia cardíaca. Apesar de alguns estudos tentarem elucidar o papel do sal no desenvolvimento da hipertrofia ventricular esquerda, os mecanismos pelo qual o sal atua ainda não estão totalmente esclarecidos. Neste contexto, o objetivo do presente estudo é observar os fenômenos que ocorrem no ventrículo esquerdo em resposta a sobrecarga de sal na dieta na tentativa de elucidar sua fisiopatologia. Para tanto, ratos Wistar machos foram divididos em cinco grupos de acordo com a dieta (normossódica 1,26% e hipersódica 8% de NaCl) e com o tratamento (losartan, cloridrato de hidralazina ou N-acetilcisteína). Foi avaliada a evolução ponderal, pressão arterial caudal, medida do diâmetro transverso do cardiomiócito, fibrose intersticial, expressão gênica e proteica dos componentes do SRA, dosagem de aldosterona sérica e cardíaca, dosagem de TBARS cardíaco, concentração de angiotensina II e estado conformacional dos receptores AT1 e AT2. Os principais resultados observados foram: o aumento do consumo de ração (com elevada concentração de NaCl) do grupo HS+NAC e consequente aumento na pressão arterial e peso corpóreo; o desenvolvimento de HC independente do incremento da pressão arterial no grupo HS+HZ e a prevenção total ou parcial dessa hipertrofia através dos tratamentos com losartan e N-acetilcisteína, respectivamente e prevenção da fibrose intersticial nos grupos tratados com hidralazina, losartan e N-acetilcisteína / Cardiovascular diseases are the leading cause of death worldwide and among these diseases, the cardiac hypertrophy (CH) has been highlighted, especially as an important risk factor for developing heart failure. The CH is a phenomenon that accompanies hypertension and in which there is increased structural and contractile proteins in cardiomyocytes, with often concomitant increase of interstitial collagen. Blood pressure independent risk factors can also contribute to the development of cardiac hypertrophy. Among these factors, the high salt intake has been outstanding. Several studies confirm the hypertrophic effect of salt. In animal models submitted to salt overload, no increase in plasma renin activity was observed, suggesting that the renin-angiotensin (RAS) circulating system may not be involved in the development of cardiac hypertrophy. Although some studies attempting to elucidate the role of salt in the development of left ventricular hypertrophy, the mechanisms by which salt acts are not yet fully understood. In this context, the objective of this study is to observe the phenomena occurring in the left ventricle in response to dietary salt overload in an attempt to elucidate its pathophysiology.Male Wistar rats were divided into five groups according to their diet (1.26% and 8% NaCl) and treatment (losartan, hydralazine or N-acetylcysteine). We evaluated the body weight, tail-cuff blood pressure, the transverse diameter of the cardiomyocyte, interstitial fibrosis, gene and protein expression of RAAS components, serum and cardiac aldosterone dosage, cardiac TBARS, angiotensin II concentration and binding of conformation-specific anti-AT1 and anti-AT2 antibodies. The main results were: increased food intake (with high NaCl content) in the HS + NAC group and consequent increase in blood pressure and body weight; developing blood pressure-independent CH in the HS + HZ group partial or total prevention of such hypertrophy by treatment with losartan and N-acetylcysteine, respectively, and prevention of interstitial fibrosis in groups treated with hydralazine, losartan and N-acetylcysteine

INTRODUÇÂO: A morte encefálica (ME) induz instabilidade hemodinâmica com hipoperfusão microcirculatória, desencadeando inflamação e disfunção de órgãos. OBJETIVO: Este estudo teve como objetivo investigar os efeitos da solução salina hipertônica (SH) 7,5% na evolução da resposta inflamatória no tecido mesentérico de ratos submetidos à ME. MÉTODOS: Ratos Wistar machos foram anestesiados e ventilados mecanicamente. A ME foi induzida pela insuflação rápida de um balão posicionado na cavidade intracraniana (Fogart 4F). Os ratos foram divididos aleatoriamente em: 1) Falso-operado, ratos submetidos aos procedimentos cirúrgicos e trepanação (FO, n=17); 2) Controle, ratos tratados com solução salina isotônica (NaCl 0,9%, 4 mL/kg) imediatamente após ME (CO, n=17); 3) Solução hipertônica 1, ratos tratados com solução hipertônica (NaCl 7,5%, 4 mL/kg) imediatamente após ME (SH1, n=17); 4) Solução hipertônica 60, ratos tratados com solução hipertônica 60 min após ME (SH60, n=17). Três horas após a indução da ME ou o término do procedimento cirúrgico para os animais do grupo FO, foram coletados os seguintes dados: (a) perfusão mesentérica, fluxo sanguíneo e interações leucócito-endotélio no mesentério, pela técnica de microscopia intravital; (b) expressão de proteínas de óxido nítrico sintase endotelial (eNOS), endotelina-1, P-selectina e molécula de adesão intercelular (ICAM)-1, por imunohistoquímica; (c) expressão gênica de eNOS e endotelina-1, por reação em cadeia da polimerase em tempo real (PCR); (d) concentrações séricas de citocinas, quimiocinas e corticosterona por meio de enzimaimunoensaio (ELISA). RESULTADOS: Todos os grupos submetidos a ME apresentaram um comportamento semelhante da pressão arterial, sendo observado um pico hipertensivo, seguido de período de hipotensão, logo após a insuflação do cateter intra-craniano. A proporção de pequenos vasos perfundidos foi diminuída no grupo CO (46%) em comparação com FO (74%, p=0,0039). A SH foi capaz de restaurar a proporção de vasos perfundidos (SH1=71%, p=0,0018). Não houve diferenças no fluxo sanguíneo mesentérico entre os grupos. A expressão proteica de eNOS aumentou significativamente em ratos com SH (SH1 e SH60, p=0,0002) em comparação ao grupo CO. Resultados semelhantes foram observados em relação à endotelina-1 (p < 0,0001). Não houve diferenças na expressão gênica de eNOS e endotelina-1. O aumento no número de leucócitos \"rollers\" (p=0,0015) e migrados (p=0,0063) foi observado no grupo CO em comparação com FO. Ratos com SH demonstraram redução significativa em todos os parâmetros da interação leucócito-endotélio. Com relação às moléculas de adesão, a expressão de ICAM-1 estava elevada no grupo CO em comparação com o FO, enquanto que o tratamento com SH diminuiu a expressão de ICAM-1 (SH1 e SH60, p=0,0002). CONCLUSÕES: O emprego da solução salina hipertônica melhorou a perfusão mesentérica, influenciou positivamente o metabolismo do óxido nítrico e reduziu a inflamação no mesentério, com diminuição da adesão e migração leucocitária, em ratos submetidos a ME / BACKGROUND: Brain death (BD) induces hemodynamic instability with microcirculatory hypoperfusion leading to increased organ inflammation and dysfunction. OBJETIVE: To investigate the effects of 7.5% hypertonic saline solution (HS) on the course of the inflammatory response in rats submitted to BD. METHODS: Male Wistar rats were anesthetized and mechanically ventilated. BD was induced by rapid inflation of intracranial balloon catheter (Fogart 4F). Rats were randomly divided in: 1) Sham-operated, rats submitted only to trepanation (SH, n=17); 2) Control, rats treated with normal saline solution (NaCl 0.9%, 4 mL/kg) immediately after BD (CO, n=17); 3) Hypertonic solution 1, rats treated with hypertonic solution (NaCl 7.5%, 4 mL/kg) immediately after BD (HS1, n=17); 4) Hypertonic solution 60, rats treated with hypertonic solution 60 min after BD (HS60, n=17). Hundred eighty minutes thereafter the following experiments were performed: (a) mesenteric perfusion, blood flow, and leukocyte-endothelial interactions, by intravital microscopy; (b) protein expression of endothelial nitric oxide synthase (eNOS), endothelin-1, P-selectin, and intercellular cell adhesion molecule (ICAM)-1, by immunohistochemistry; (c) gene expression of eNOS, and endothelin-1, by real-time polymerase chain reaction (PCR); (d) serum concentrations of cytokines, chemokines and corticosterone by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). RESULTS: All BD groups presented similar hypertensive peak followed by hypotension. The proportion of perfused small vessels was decreased in CO group (46%) compared to SH (74%, p=0.0039). HS was able to restore the proportion of perfused vessels (HS1=71%, p=0.0018). There were no differences in mesenteric blood flow between groups. eNOS protein expression significantly increased in rats given HS (HS1, and HS60, p=0.0002). Similar results were observed regarding endothelin-1 (p < 0.0001). There were no differences in eNOS and endothelin-1 gene expression. Increased numbers of rolling (p=0.0015) and migrated (p=0.0063) leukocytes were observed in CO group compared to SH. Rats given HS demonstrated an overall reduction in leukocyte-endothelial interactions. Levels of ICAM-1 increased in CO group compared to SH, and decreased in HS-treated groups (p=0.0002). CONCLUSIONS: Hypertonic saline improves mesenteric perfusion, increased eNOS and endothelin-1 protein expression, and reduced inflammation by decreasing leukocyte adhesion and migration in BD rats

Dados recentes do nosso laboratório sugerem que a enzima dipeptidil peptidase IV (DPPIV), uma serino-protease que pode ser encontrada ancorada na membrana celular de diversos tipos celulares ou na forma solúvel no plasma, possui um papel importante na fisiopatologia da insuficiência cardíaca (IC). Mais especificamente, demonstramos que a atividade da DPPIV circulante está associada com piores desfechos cardiovasculares em modelo experimental e pacientes com IC. Ademais, observamos que a inibição crônica da DPPIV atenua o desenvolvimento e/ou a progressão da IC em ratos submetidos à injúria do miocárdio. Entretanto, não é sabido se a inibição desta peptidase é capaz de reverter a disfunção cardiorrenal em ratos com IC estabelecida. Assim, este trabalho teve como objetivo testar a hipótese que a inibição da DPPIV exerce efeitos terapêuticos em ratos com IC. Para tal, ratos com IC foram tratados diariamente com o inibidor da DPPIV Vildagliptina (80 ou 120 mg/kg/dia) ou veículo (HF) durante quatro semanas. Ratos Sham não-tratados foram utilizados como controle. Análises ecocardiográficas demonstraram que ratos HF exibiram área fracional (FAC) menor e tempo de relaxamento isovolumétrico (TRIV) maior que ratos Sham. Por sua vez, o tratamento com a dose maior de Vildagliptina foi capaz de aumentar a FAC e diminuir o TRIV. Esta melhora funcional foi acompanhada por melhoras estruturais, visto que a inibição da DPPIV foi capaz de reduzir a hipertrofia cardíaca e a deposição de colágeno intersticial no miocárdio remanescente de ratos tratados com Vildagliptina em comparação aos ratos HF. Adicionalmente, ratos com IC exibiram maior teor de água nos pulmões, menor excreção urinária de sódio, menor fluxo urinário e menor ritmo de filtração glomerular em comparação ao grupo Sham. Por sua vez, o manuseio renal de sal e água foi completamente restaurado pelo tratamento crônico com 120 mg/kg/dia Vildagliptina. A normalização da função renal induzida pela inibição crônica da DPPIV foi associada com um aumento da expressão do receptor do peptídeo-1 semelhante ao glucagon (GLP-1) e maior ativação da proteína cinase A em córtex renal, isto é, da via de sinalização deflagrada pela ligação GLP-1/GLP-1R. Além disso, os níveis pós-prandiais do GLP-1, principal substrato da DPPIV que exerce ações insulinotrópicas, cardio e renoprotetoras, estavam mais baixos em ratos HF que em ratos Sham. Esta diminuição dos níveis circulantes de GLP-1 (ativo e total) em ratos HF foi acompanhada de intolerância à glicose bem como de maiores níveis plasmáticos de insulina. A inibição da DPPIV com Vildagliptina melhorou a biodisponibilidade e a secreção de GLP-1 após carga oral de glicose. Em conjunto, estes resultados sugerem que a inibição da DPPIV melhora a função cardiorrenal e metabólica de ratos com IC. Além disso, a secreção e a biodisponibilidade do GLP-1 encontram-se prejudicadas em ratos com IC e o tratamento com Vildagliptina é capaz de restaurar a sinalização mediada por este peptídeo. Assim, os inibidores da DPPIV podem ser eficazes não apenas para a prevenção, mas também para o tratamento da insuficiência cardíaca em ratos / Recent data from our laboratory suggest that the enzyme dipeptidyl peptidase IV (DPPIV), a serine protease that can be found anchored in the cell membrane of different cell types or in the soluble form in plasma, plays an important role in the pathophysiology of heart failure (HF). More specifically, we have demonstrated that the activity of circulating DPPIV is associated with poorer cardiovascular outcomes in an experimental model and patients with HF. In addition, we have found that chronic inhibition of DPPIV attenuates the development and/or progression of HF in rats with myocardial injury. However, it is unknown whether the inhibition of this peptidase is able to reverse the cardiorenal dysfunction in rats with established HF. Therefore, this study aimed to test the hypothesis that inhibition of DPPIV exerts therapeutic effects in rats with HF. To this end, HF rats were treated daily with the DPPIV inhibitor vildagliptin (80 or 120 mg/kg/day) or vehicle (HF) for four weeks. Untreated Sham rats were used as controls. Echocardiographic analysis demonstrated that HF rats exhibit lower fractional area change (FAC) and higher isovolumetric relaxation time (IVRT) than Sham rats. On the other hand, treatment with the highest dose of vildagliptin was able to increase FAC and decrease IVRT. These functional improvements were accompanied by structural improvements, since inhibition of DPPIV was also able to reduce cardiac hypertrophy and interstitial collagen deposition in the remaining myocardium of rats treated with vildagliptin rats compared to HF. In addition, HF rats exhibited higher water content in the lungs, lower urinary sodium excretion, lower urinary flow and lower glomerular filtration rate compared to the Sham group. In turn, the renal handling of salt and water was completely restored by chronic treatment with vildagliptin 120 mg/kg/day. Normalization of the renal function induced by chronic inhibition of DPPIV was associated with an increase in the expression of the glucagon like peptide-1 receptor (GLP-1R) and enhanced protein kinase A activation in the renal cortex, the signaling pathway triggered by bind between GLP-1/GLP-1R. In addition, the postprandial levels of GLP-1, the main substrate of DPPIV that exerts insulinotropic, cardio and renoprotective actions, were lower in HF rats than in Sham. This decrease in circulating levels of GLP-1 (active and total) in HF rats was accompanied by impaired glucose tolerance and higher plasma insulin levels. The inhibition of the DPPIV with vildagliptin improved the bioavailability and secretion after an oral glucose load. Taken together, these results suggest that the inhibition of DPPIV ameliorates the cardiorenal and metabolic function of rats with HF. Furthermore, bioavailability and secretion of GLP-1 are impaired in HF rats and vildagliptin is able to restore the signaling mediated by this peptide. Therefore, DPPIV inhibitors can be effective not only in preventing but also for the treatment of HF in rats

Os fatores idade e sexo modificam a experiência dolorosa em animais e seres humanos. Os efeitos dos hormônios gonadais têm sido estudados em diversos modelos experimentais de dor, no entanto, o efeito do envelhecimento na percepção à dor carece de mais investigação. O efeito do envelhecimento na dor neuropática ainda não está bem estabelecido. Neste estudo se procurou avaliar possíveis variações na percepção da dor da hiperalgesia mecânica, em função da idade, presença e ausência de hormônios gonadais e sexo em ratos Wistar machos e fêmeas, jovens e idosos no modelo de dor neuropática, ligadura da quinta raiz lombar. Os animais foram divididos nos seguintes grupos: ratos jovens orquiectomizados e não-orquiectomizados, ratos idosos orquiectomizados e não-orquiectomizados, ratas jovens ooforectomizadas com ou sem reposição de 17beta-estradiol e ratas idosas. Foi testado o limiar de retirada da pata após estímulo mecânico antes da ligadura e no 7º, 14º, 21º e 28o dias após a ligadura. Os resultados mostraram que todos os animais apresentaram comportamento hiperalgésico após ligadura da quinta raiz lombar durante os 28 dias de observação. A hiperalgesia ocorreu independentemente do sexo do animal, da presença ou ausência de hormônios gonadais ou idade. Não houve diferença entre ratos jovens e idosos não-orquiectomizados (p = 0,420), entre ratos jovens e idosos orquiectomizados (p = 0,560). Entre os ratos idosos com e sem orquiectomia houve diferença no 14º (p = 0,038) e 28º (p = 0,002) dias. Ratas jovens ooforectomizadas sem reposição de 17beta-estradiol apresentaram menor hiperalgesia que ratas ooforectomizadas com reposição durante todo o período (p = 0,001). Não houve diferença entre ratos idosos orquiectomizados e ratas idosas (p = 0,09). Ratos jovens não-orquiectomizados apresentaram menor hiperalgesia mecânica que ratas jovens ooforectomizadas com reposição de 17beta-estradiol (p = 0,001), o mesmo não ocorreu entre machos e fêmeas jovens gonadectomizados sem reposição hormonal (p = 0,511). Ratas jovens ooforectomizadas sem reposição de 17beta-estradiol e ratas idosas mostraram diferença apenas no 7º dia (p = 0,002). Os resultados permitiram concluir que a reposição de 17beta-estradiol aumentou a hiperalgesia mecânica aos estímulos mecânicos após ligadura da quinta raiz lombar em ratas jovens ooforectomizadas, a hiperalgesia mecânica não diferiu entre os sexos em ratos jovens machos e fêmeas, a presença da gônada masculina diminuiu a hiperalgesia mecânica em ratos idosos e que houve diminuição da hiperalgesia mecânica em ratas idosas / Age and sex modify the pain experience in animals and humans. The effects of gonadal hormones have been studied in various experimental pain models, however, the effect of aging on pain perception needs further investigation. The effect of aging on neuropathic pain is not well established. In this study, we sought to determine how aging and gonadal hormones affect mechanical hyperalgesia using spinal nerve ligation as a neuropathic pain model in aged and young male and female Wistar rats. Animals were divided into seven groups: aged female, ovariectomized young females with 17beta-estradiol replacement, ovariectomized young females without 17beta-estradiol replacement, orchiectomized and non-orchiectomized aged and young males. Rats were tested for mechanical hyperalgesia in the plantar surface of the left hindpaw before nerve ligation and on days 7, 14, 21 and 28 after nerve ligation. All animals of all groups showed mechanical hyperalgesic behavior after spinal nerve ligation during entire period of 28 days. Hyperalgesia was independent of the sex of the animal, the presence or absence of gonadal hormones or age. There was no difference between non-orchiectomized aged and young males (p = 0.420), and between orchiectomized aged and young males (p = 0.560). There was difference between aged male rats with and without orchiectomy in days 14 (p = 0.038) and 28 (p = 0.002). Young ovariectomized female rats without 17beta-estradiol replacement had less hyperalgesia than young ovariectomized female rats with replacement (p = 0.001). There was no difference between aged orchiectomized male rats and old female rats (p = 0.09). Young non-orchiectomized male rats showed less mechanical hyperalgesia than young ovariectomized female rats with 17beta-estradiol replacement (p = 0.001), that did not occur between young orchiectomized males rats and young ovariectomized females rats without 17beta-estradiol replacement (p = 0.51). Young ovariectomized female rats without 17beta-estradiol replacement and old female rats showed differences only on day 7 (p = 0.002). These data suggest that estradiol presented a pronociceptive effect in young female rats in mechanical hyperalgesia in the neuropathic pain model, spinal nerve ligation, withdrawal threshold did not differ between sex, the presence of male gonadal hormones reduces mechanical hyperalgesia in old male rats and there is reduced mechanical hyperalgesia in aged female rats

A deficiência de vitamina D (dVD) aumenta o risco de morte em pacientes hospitalizados. A injúria de isquemia/reperfusão renal (Isq) ativa vias de necrose e/ou apoptose e proliferação celular. A injúria renal aguda (IRA) induz a ativação de inibidores do ciclo celular, incluindo a p21, uma inibidora de kinase dependente de ciclina, a qual possui efeito protetor na IRA. A p21 é um alvo genômico da 25-hidroxivitamina D [25 (OH) D], a qual, atuando através de receptores de vitamina D (VDRs), possui efeitos imunomoduladores potentes e antiproliferativos, sugerindo a participação deste hormônio na fisiopatologia da doença renal. Desta forma, o objetivo deste estudo foi verificar a participação da deficiência de vitamina D no modelo de isquemia/reperfusão renal em ratos. Foram utilizados ratos Wistar que foram divididos em quatro grupos: controle (C), animais que receberam dieta padrão por 30 dias; dVD, animais que receberam dieta livre de vitamina D por 30 dias; Isq, animais que receberam dieta padrão por 30 dias e no 28º dia foram submetidos ao insulto de isquemia/reperfusão em ambos os rins por 45 minutos; e dVD+Isq, animais que receberam dieta livre de vitamina D por 30 dias e no 28º dia foram submetidos ao insulto de isquemia/reperfusão em ambos os rins por 45 minutos. Ao final dos 30 dias e após 48 horas da realização da isquemia/reperfusão, os animais foram submetidos à eutanásia e amostras de sangue, urina e tecido renal foram coletados para o estudo dos mecanismos de lesão renal. A injúria renal aguda associada à deficiência de vitamina D levou a uma queda da filtração glomerular e aumento da proteinúria; aumento da relação peso renal/peso corporal, sugerindo maior proliferação e hipertrofia; induziu uma diminuição na ativação dos receptores de vitamina D e da expressão da proteína p21 e aumento da expressão de caspase-3; observou-se déficit de concentração urinária com diminuição da expressão da AQP2; e um maior dano morfológico caracterizado pela análise da área intersticial e presença de necrose tubular. Nossos dados mostraram que alterando os níveis da p21 na IRA isquêmica, a vitamina D, via VDRs, controla a inflamação renal, a proliferação e a lesão celular / Vitamin D deficiency (VDD) increases the risk of death in hospitalized patients. Ischemia/reperfusion injury activates pathways of necrosis and/or apoptosis and cell proliferation. Acute kidney injury (AKI) induces the activation of cell cycle inhibitors, including p21, an inhibitor of cyclin-dependent kinase, which has a protective effect on the IRA. The p21 is a genomic target of 25-hydroxyvitamin D [ 25 (OH) D], which, acting through vitamin D receptors (VDRs), has potent antiproliferative and immunomodulatory effects, suggesting the involvement of this hormone in the pathophysiology of renal disease. Thus, the aim of this study was to assess the role of vitamin D deficiency in rats submitted to renal ischemia/reperfusion. Wistar rats were divided into four groups: control (C), animals that received a standard diet for 30 days; VDD, animals that received vitamin D-free diet for 30 days; IRI, animals that received standard diet for 30 days and on day 28 were subjected to the ischemia/reperfusion insult (IRI) in both kidneys for 45 minutes; and VDD+IRI, animals that received vitamin D-free diet for 30 days and on day 28 were subjected to the IRI in both kidneys for 45 minutes. At the end of 30 days and 48 hours after the IRI insult, the animals were euthanized and samples of blood, urine and kidney tissue were collected to study the mechanisms of renal injury. Acute kidney injury associated with vitamin D deficiency led to a decrease in glomerular filtration rate and increased proteinuria; increased relative kidney weight/body weight, suggesting greater proliferation and hypertrophy; induced a decrease in the activation of vitamin D receptors and the p21 protein expression and, increased caspase-3 expression; renal concentration impairment with decreased AQP2 expression, as well as greater morphological damage characterized by interstitial area analysis and presence of tubular necrosis. Our data showed that altering the levels of p21 in ischemic-AKI, vitamin D via VDRs, controls kidney inflammation, proliferation and cell injury

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Dados recentes do nosso laboratório sugerem que a enzima dipeptidil peptidase IV (DPPIV), uma serino-protease que pode ser encontrada ancorada na membrana celular de diversos tipos celulares ou na forma solúvel no plasma, possui um papel importante na fisiopatologia da insuficiência cardíaca (IC). Mais especificamente, demonstramos que a atividade da DPPIV circulante está associada com piores desfechos cardiovasculares em modelo experimental e pacientes com IC. Ademais, observamos que a inibição crônica da DPPIV atenua o desenvolvimento e/ou a progressão da IC em ratos submetidos à injúria do miocárdio. Entretanto, não é sabido se a inibição desta peptidase é capaz de reverter a disfunção cardiorrenal em ratos com IC estabelecida. Assim, este trabalho teve como objetivo testar a hipótese que a inibição da DPPIV exerce efeitos terapêuticos em ratos com IC. Para tal, ratos com IC foram tratados diariamente com o inibidor da DPPIV Vildagliptina (80 ou 120 mg/kg/dia) ou veículo (HF) durante quatro semanas. Ratos Sham não-tratados foram utilizados como controle. Análises ecocardiográficas demonstraram que ratos HF exibiram área fracional (FAC) menor e tempo de relaxamento isovolumétrico (TRIV) maior que ratos Sham. Por sua vez, o tratamento com a dose maior de Vildagliptina foi capaz de aumentar a FAC e diminuir o TRIV. Esta melhora funcional foi acompanhada por melhoras estruturais, visto que a inibição da DPPIV foi capaz de reduzir a hipertrofia cardíaca e a deposição de colágeno intersticial no miocárdio remanescente de ratos tratados com Vildagliptina em comparação aos ratos HF. Adicionalmente, ratos com IC exibiram maior teor de água nos pulmões, menor excreção urinária de sódio, menor fluxo urinário e menor ritmo de filtração glomerular em comparação ao grupo Sham. Por sua vez, o manuseio renal de sal e água foi completamente restaurado pelo tratamento crônico com 120 mg/kg/dia Vildagliptina. A normalização da função renal induzida pela inibição crônica da DPPIV foi associada com um aumento da expressão do receptor do peptídeo-1 semelhante ao glucagon (GLP-1) e maior ativação da proteína cinase A em córtex renal, isto é, da via de sinalização deflagrada pela ligação GLP-1/GLP-1R. Além disso, os níveis pós-prandiais do GLP-1, principal substrato da DPPIV que exerce ações insulinotrópicas, cardio e renoprotetoras, estavam mais baixos em ratos HF que em ratos Sham. Esta diminuição dos níveis circulantes de GLP-1 (ativo e total) em ratos HF foi acompanhada de intolerância à glicose bem como de maiores níveis plasmáticos de insulina. A inibição da DPPIV com Vildagliptina melhorou a biodisponibilidade e a secreção de GLP-1 após carga oral de glicose. Em conjunto, estes resultados sugerem que a inibição da DPPIV melhora a função cardiorrenal e metabólica de ratos com IC. Além disso, a secreção e a biodisponibilidade do GLP-1 encontram-se prejudicadas em ratos com IC e o tratamento com Vildagliptina é capaz de restaurar a sinalização mediada por este peptídeo. Assim, os inibidores da DPPIV podem ser eficazes não apenas para a prevenção, mas também para o tratamento da insuficiência cardíaca em ratos / Recent data from our laboratory suggest that the enzyme dipeptidyl peptidase IV (DPPIV), a serine protease that can be found anchored in the cell membrane of different cell types or in the soluble form in plasma, plays an important role in the pathophysiology of heart failure (HF). More specifically, we have demonstrated that the activity of circulating DPPIV is associated with poorer cardiovascular outcomes in an experimental model and patients with HF. In addition, we have found that chronic inhibition of DPPIV attenuates the development and/or progression of HF in rats with myocardial injury. However, it is unknown whether the inhibition of this peptidase is able to reverse the cardiorenal dysfunction in rats with established HF. Therefore, this study aimed to test the hypothesis that inhibition of DPPIV exerts therapeutic effects in rats with HF. To this end, HF rats were treated daily with the DPPIV inhibitor vildagliptin (80 or 120 mg/kg/day) or vehicle (HF) for four weeks. Untreated Sham rats were used as controls. Echocardiographic analysis demonstrated that HF rats exhibit lower fractional area change (FAC) and higher isovolumetric relaxation time (IVRT) than Sham rats. On the other hand, treatment with the highest dose of vildagliptin was able to increase FAC and decrease IVRT. These functional improvements were accompanied by structural improvements, since inhibition of DPPIV was also able to reduce cardiac hypertrophy and interstitial collagen deposition in the remaining myocardium of rats treated with vildagliptin rats compared to HF. In addition, HF rats exhibited higher water content in the lungs, lower urinary sodium excretion, lower urinary flow and lower glomerular filtration rate compared to the Sham group. In turn, the renal handling of salt and water was completely restored by chronic treatment with vildagliptin 120 mg/kg/day. Normalization of the renal function induced by chronic inhibition of DPPIV was associated with an increase in the expression of the glucagon like peptide-1 receptor (GLP-1R) and enhanced protein kinase A activation in the renal cortex, the signaling pathway triggered by bind between GLP-1/GLP-1R. In addition, the postprandial levels of GLP-1, the main substrate of DPPIV that exerts insulinotropic, cardio and renoprotective actions, were lower in HF rats than in Sham. This decrease in circulating levels of GLP-1 (active and total) in HF rats was accompanied by impaired glucose tolerance and higher plasma insulin levels. The inhibition of the DPPIV with vildagliptin improved the bioavailability and secretion after an oral glucose load. Taken together, these results suggest that the inhibition of DPPIV ameliorates the cardiorenal and metabolic function of rats with HF. Furthermore, bioavailability and secretion of GLP-1 are impaired in HF rats and vildagliptin is able to restore the signaling mediated by this peptide. Therefore, DPPIV inhibitors can be effective not only in preventing but also for the treatment of HF in rats

INTRODUÇÃO: A atrofia muscular induzida pela insuficiência cardíaca (IC) está associada à intolerância ao exercício físico e ao mau prognóstico. Compreender os mecanismos moleculares envolvidos nessa atrofia pode contribuir para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas para prevenir ou tratar tal condição. Tem sido demonstrado que o sistema proteolítico lisossomal/autofágico é um importante mecanismo de manutenção da massa muscular. Entretanto, o papel desse sistema no desenvolvimento da miopatia esquelética induzida pela IC ainda não havia sido abordado. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar a atuação de componentes do sistema lisossomal/autofágico na musculatura esquelética de ratos submetidos ao infarto do miocárdio (IM). MÉTODOS: Cirurgias de IM e fictícia (Sham) foram realizadas em ratos Wistar, e doze semanas após os procedimentos cirúrgicos foram avaliados parâmetros ecocardiográficos, tolerância ao exercício físico e histologia dos tecidos cardíaco e muscular esquelético. Componentes do sistema proteolítico lisossomal/autofágico na musculatura esquelética foram avaliados por meio de expressão gênica (qRT-PCR) e proteica (Western Blotting) e atividade enzimática. RESULTADOS: Ratos IM apresentaram intolerância ao esforço físico, disfunção e dilatação ventricular esquerda e edema pulmonar, o que evidencia a presença de IC. Foi observado aumento da expressão gênica de GABARAPL1, ATG7, BNIP3, CTSL1 e LAMP2 no músculo glicolítico plantar, enquanto nenhuma alteração foi observada no músculo oxidativo sóleo, embora ambos os músculos tenham apresentado atrofia. Ainda, o IM promoveu no músculo plantar aumento da expressão proteica de Bnip3 e Fis1, maior atividade enzimática da Catepsina L e maior acúmulo de hidroperóxidos lipídicos. CONCLUSÕES: Nossos resultados evidenciam demonstram aumento da transcrição de genes relacionados à autofagia na atrofia do músculo plantar induzida por IM, mas não na atrofia do músculo sóleo. Assim, genes autofágicos são regulados de forma diferenciada em músculos atróficos compostos por diferentes tipos de fibras e características metabólicas. Ainda, alterações em componentes do sistema lisossomal/autofágico no músculo plantar indicam aumento da autofagia de mitocôndrias (mitofagia), o que parece ter contribuído para a atrofia deste músculo e para a intolerância ao exercício físico induzida pela IC / INTRODUCTION: Heart failure (HF)-induced skeletal muscle atrophy is often associated to exercise intolerance and poor prognosis. Better understanding the molecular mechanisms underlying HF-induced muscle atrophy may contribute to the development of pharmacological strategies to prevent or treat such condition. It has been shown that autophagy-lysosome system is an important mechanism for maintenance of muscle mass. However, its role in HF-induced myopathy has not been addressed yet. Therefore, the aim of present study was to evaluate the relative role of the main autophagy-related genes in myocardial infarction (MI)-induced muscle atrophy in rats. METHODS: Wistar rats underwent MI or sham surgeries, and after 12 weeks were submitted to echocardiography, exercise tolerance and histology evaluations. Lysosomal/autophagic proteolytic system components were depicted in skeletal muscle by gene (qRT-PCR) and protein (Western Blotting) expression analysis, and enzymatic activity. RESULTS: MI rats displayed exercise intolerance, left ventricle dysfunction and dilation suggesting the presence of HF. The key finding of the present study is that upregulation of autophagy-related genes (GABARAPL1, ATG7, BNIP3, CTSL1 and LAMP2) was observed only in plantaris while muscle atrophy was depicted in both soleus and plantaris muscles. Furthermore, MI induced higher Bnip3 and Fis1 protein expression, and increased cathepsin L activity and lipid hydroperoxides levels in plantaris muscle. CONCLUSIONS: Altogether our results provide evidence for transcriptional overexpression of autophagy-related genes in MI-induced plantaris atrophy but not soleus atrophy. Therefore, autophagy-related genes are differentially regulated in atrophic muscles comprising different fiber-types and metabolic characteristics. Moreover, changes in lysosomal/autophagic system components in the plantaris muscle indicate increased mitochondrial autophagy (mitophagy), which seems to have contributed to HF-induced plantaris atrophy and exercise intolerance

A disfunção cardíaca é um dos principais desfechos da doença renal crônica, sendo que o eixo sistema renina angiotensina (SRA) é um mediador chave nessa condição. Estudos têm demonstrado que os inibidores da dipeptidil peptidase IV (IDPPIV), uma classe de drogas utilizadas no tratamento do diabetes tipo II, são capazes de exercer efeitos renoprotetores e cardioprotetores, entretanto, os efeitos dos IDDPIV sobre o tecido cardíaco frente a uma injúria renal ainda não foram descritos. Assim, esse estudo teve como objetivo investigar se a inibição da DPPIV atenua a disfunção e o remodelamento cardíaco em ratos com DRC e se esses efeitos se associam a alterações no SRA. Para este fim, ratos Wistar (N=37) com idade entre 2-3 meses, foram submetidos à nefrectomia 5/6 para indução da DRC. Após a cirurgia, os ratos foram randomizados em 2 grupos: Nx (tratados com veículo) e Nx + IDPPIV (tratados com sitagliptina - 200 mg/Kg/dia). Ratos submetidos à cirurgia fictícia foram utilizados como controles (sham). Como esperado, após oito semanas de seguimento, o grupo Nx apresentou acentuada disfunção renal. Por outro lado, nos ratos tratados com sitagliptina, a queda do ritmo de filtração glomerular (RFG) foi significativamente atenuada, bem como a creatinina sérica, albuminúria e pressão arterial caudal em relação ao grupo Nx. Curiosamente, tanto a atividade quanto a expressão proteica e gênica da DPPIV cardíaca estavam aumentadas em ratos Nx comparado aos ratos controles. As análises histológicas mostraram que os cardiomiócitos de ratos Nx apresentaram maior volume nuclear e fibrose intersticial cardíaca em relação ao sham. Por outro lado, nos ratos tratados com sitagliptina o volume nuclear dos cardiomiócitos e fibrose estavam reduzidos em relação aos ratos Nx. A função sistólica não se mostrou distinta entre os três grupos de ratos. Todavia, o tempo de relaxamento isovolumétrico (TRIV) foi maior em Nx do que em sham, como sugestivo de disfunção diastólica associada à DRC e o tratamento com sitagliptina foi capaz de atenuar o TRIV. A concentração de angiotensina II cardíaca estava aumentada nos ratos Nx em relação aos ratos sham e o tratamento com sitagliptina foi capaz de impedir sua elevação. Em conjunto, os nossos dados sugerem que a inibição da DPPIV em ratos com DRC atenua o remodelamento e a disfunção cardíaca, e que esses efeitos estão envolvidos ao menos em parte, com a redução nos níveis de angiotensina II. Esse é o primeiro trabalho a demonstrar a interação da DPPIV com o SRA intracardíaco em modelo de DRC, e abre portas para estudos envolvendo os mecanismos que levam a essa associação nas síndromes cardiorrenais / Cardiac dysfunction is one of the main outcomes of chronic kidney disease, with the axis system renin angiotensin (RAS) being a key mediator in this condition. Studies have shown that dipeptidyl peptidase IV (IDPPIV) inhibitors, a class of drugs used in the treatment of type II diabetes, are capable of exerting renoprotective and cardioprotective effects, however, the effects of IDDPIV on cardiac tissue against renal injury were not described. Thus, this study aimed to investigate whether inhibition of DPPIV attenuates cardiac dysfunction and remodeling in rats with CKD and whether these effects are associated with changes in RAS. For this purpose, Wistar rats (N = 37) aged 2-3 months were subjected to 5/6 nephrectomy for induction of CKD. After surgery, the rats were randomized into 2 groups: Nx (treated with vehicle) and Nx + IDPPIV (treated with sitagliptin - 200 mg/kg/day). Sham operated rats were used as controls. After eight weeks of treatment, we identified that the Nx group had marked renal dysfunction. On the other hand, in rats treated with sitagliptin, the decrease in RFG was significantly attenuated, as well as serum creatinine, albuminuria and caudal blood pressure in relation to the Nx group. Interestingly, both the activity and the protein and gene expression of the cardiac DPPIV were increased in Nx rats compared to the control rats. Additionally, histological analysis showed that the cardiomyocytes of Nx rats presented greater nuclear volume and cardiac interstitial fibrosis compared to sham. Conversely, in animals treated with sitagliptin the nuclear volume of cardiomyocytes and fibrosis were reduced in relation to Nx rats. Systolic function was not different among the three groups of rats. However, the isovolumic relaxation time (IVR) was higher in Nx than in sham, as suggestive of CKD-associated diastolic dysfunction and treatment with sitagliptin was able to attenuate IVRT. Cardiac angiotensin II levels were elevated in Nx rats relative to sham rats. Treatment with sitagliptin prevented their elevation. Taken together, data suggest that inhibition of DPPIV in rats with CKD attenuates remodeling and cardiac dysfunction, and that these effects are at least partially involved with the reduction in angiotensin II levels. This study is the first to demonstrate an interaction of DPPIV with the intracardiac RAS in a CKD model, and will help further studies focusing the mechanisms that lead this association in cardiorrenal syndromes