O infarto agudo do miocárdio (IAM) é a principal causa de mortalidade mundial. O IAM é acompanhado de remodelamento cardíaco, caracterizado por alterações gênicas, moleculares e celulares, com consequentes alterações no tamanho, forma e função do coração, e resultante disfunção ventricular e insuficiência cardíaca. Evidências experimentais e clínicas indicam que a prevenção ou o tratamento do remodelamento cardíaco beneficiam a função ventricular. A LDE é uma nanopartícula lipídica, com estrutura semelhante à lipoproteína de baixa densidade (LDL). A LDE tem a capacidade de se concentrar em células com superexpressão de receptores de LDL, como em processos proliferativos e inflamatórios, sendo utilizada com um direcionador de fármacos a sítios específicos. Nosso laboratório demonstrou que o tratamento com metotrexato (MTX), um fármaco antiproliferativo e imunossupressor, associado à LDE reduziu acentuadamente as lesões ateroscleróticas na aorta de coelhos submetidos à dieta hipercolesterolêmica. Esses resultados nos levaram à hipótese de que a LDE-MTX possa ser utilizada para minimizar o processo inflamatório pós-IAM, determinante para o remodelamento cardíaco, e seus efeitos deletérios. O objetivo do trabalho foi investigar o efeito do tratamento da LDE-MTX sobre o remodelamento cardíaco em ratos submetidos ao IAM. Ratos machos Wistar (300-400g) foram submetidos ao modelo cirúrgico de IAM ou à cirurgia fictícia (SHAM). Os grupos foram divididos entre: SHAM (solução fisiológica), IAM-LDE, IAMMTXc (metotrexato comercial), IAM-LDE-MTX. Os animais foram tratados uma vez por semana na dose de 1 mg/kg intraperitonealmente, por 6 semanas. Após 24 horas do IAM e ao final do seguimento, foi realizado o ecocardiograma. O coração, o pulmão, o fígado e os rins foram coletados para obtenção do peso relativo dos órgãos. O tamanho do IAM foi estimado pela média dos tamanhos dos IAM externo e interno. A avaliação da necrose dos miócitos, processo inflamatório, diâmetro dos miócitos e fibrose miocárdica nas regiões subendocárdica (SE) e intersticial (INT) foi realizada na região remota ao IAM. Marcadores de estresse oxidativo, inflamação, fibrose, angiogênese e os receptores de lipoproteínas foram quantificados por PCR em tempo real. O tratamento com LDE-MTX diminuiu a dilatação do VE, hipertrofia cardíaca, volumes sistólicos e diastólicos, espessura do septo interventricular e da parede posterior e massa do VE, comparado aos grupos IAM-LDE e IAM-MTXc. Além disso, houve uma melhora de aproximadamente 40% da função sistólica do VE em relação aos demais grupos IAM. O tratamento com LDE-MTX não alterou a função diastólica. O peso relativo do coração e do pulmão foi menor no grupo IAM-LDE-MTX quando comparado ao IAM-LDE. Na histomorfometria, houve diminuição no tamanho do infarto no grupo IAM-LDE-MTX quando comparado com IAMLDE. A necrose, infiltrado inflamatório e fração de volume do colágeno nas regiões INT e SE foram menores no IAM-LDE-MTX em relação aos grupos IAM-LDE e IAM-MTXc, assim como o diâmetro dos miócitos. A expressão gênica dos marcadores de estresse oxidativo e fibrose foi menor no grupo IAM-LDE-MTX quando comparado ao grupo IAM-MTXc. Com relação à inflamação, o grupo IAM-LDE-MTX apresentou menor expressão do gene para TNF-alfa quando comparado aos grupos IAM-MTXc e SHAM. No que se refere ao receptor de lipoproteína, nos grupos IAM-LDE-MTX houve menor expressão do gene para receptor de lipoproteína de baixa densidade (LDLR) quando comparado ao grupo tratado com MTXc. Não foi observada toxicidade em nenhum grupo. Os resultados deste estudo indicam que o tratamento com LDE-MTX melhora significantemente a função cardíaca e atenua o remodelamento cardíaco em modelo experimental cirúrgico para IAM / Acute myocardial infarction (AMI) is the main cause of worldwide mortality. AMI is accompanied by cardiac remodeling, characterized by genetic, molecular and cellular alterations, with consequent changes in the size, shape and function of the heart, resulting in ventricular dysfunction and heart failure. Experimental and clinical evidence indicate that prevention or treatment of cardiac remodeling benefits the ventricular function. LDE is a lipid nanoparticle with a structure similar to low density lipoprotein (LDL). LDE has the ability to concentrate in cells with overexpression of LDL receptors, such as in proliferative and inflammatory processes, and is used with a drugtargeting agent at specific sites. Our laboratory demonstrated that the treatment with methotrexate (MTX), an antiproliferative and immunosuppressive drug, associated to LDE markedly reduced atherosclerotic lesions in aorta of rabbits submitted to the hypercholesterolemic diet. These results led us to the hypothesis that LDEMTX could be used to minimize the post-AMI inflammatory process, determinant for cardiac remodeling, and their deleterious effects. The aim of this study was to investigate the effect of LDE-MTX treatment on cardiac remodeling in rats submitted to AMI. Male Wistar rats (300-400g) were submitted to the surgical model of AMI or Sham surgery. The groups were divided into: SHAM (saline solution), AMI-LDE, AMI-MTXc (commercial methotrexate), AMI-LDE-MTX. The animals were treated once a week at a dose of 1 mg/kg intraperitoneally, for 6 weeks. After 24 hours of AMI and at the end of the follow-up, the echocardiogram was performed. The heart, lung, liver and kidneys were collected to obtain the relative weight of the organs. Infaction size was estimated by mean extern and intern size of IAM. Evaluation of myocyte necrosis, inflammatory process, myocyte diameter and myocardial fibrosis in the subendocardial (SE) and interstitial (INT) areas was performed in remote area from AMI. Markers of oxidative stress, inflammation, fibrosis, angiogenesis and lipoprotein receptors were quantified by quantitative real-time PCR. Treatment with LDE-MTX decreased LV dilation, cardiac hypertrophy, systolic and diastolic volumes, interventricular septum and posterior wall thickness and LV mass, compared to AMI-LDE and AMI-MTXc groups. In addition, there was an improvement of approximately 40% of LV systolic function compared to other AMI groups. Treatment with LDE-MTX did not alter diastolic function. The relative weight of the heart and lung were lower in the AMI-LDE-MTX group when compared to the AMI-LDE. In morphometry, infarct size decreased in the AMI-LDE-MTX group when compared to AMI-LDE. Necrosis, inflammatory infiltrate and collagen volume fraction in the INT and SE regions were lower in AMI-LDEMTX than in AMI-LDE and AMI-MTXc groups, as well as the myocyte diameter. The gene expression of oxidative stress and fibrosis markers were lower in the AMI-LDE-MTX group when compared to the AMI-MTXc. Regarding inflammation, the AMI-LDE-MTX group had lower expression of the TNF-alfa gene when compared to the AMI-MTXc group and the SHAM group. As regards the lipoprotein receptor, in the AMI-LDE-MTX there was lower expression of the gene for low-density lipoprotein (LDLR) receptor compared to MTXc treated animals. No toxicity was observed in any groups. The results of this study indicate that treatment with LDE-MTX significantly improves cardiac function and attenuates cardiac remodeling in an experimental surgical model for AMI
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-31072017-154734 |
| Date | 03 April 2017 |
| Creators | Aline Derísio de Lima |
| Contributors | Raul Cavalcante Maranhao, Iran Gonçalves Junior |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Cardiologia, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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