Nuclear magnetic resonance-determined lipoprotein subclass profile in the DCCT/EDIC cohort:associations with carotid intima-media thickness

To relate nuclear magnetic resonance lipoprotein subclass profiles (NMR-LSP) and other lipoprotein-related factors with carotid intima-media thickness (IMT) in Type 1 diabetes.

Immune complexes containing modified lipoproteins are related to the progression of internal carotid intima-media thickness in patients with type 1 diabetes

Modified lipoproteins induce autoimmune responses including the synthesis of autoantibodies with pro-inflammatory characteristics. Circulating modified lipoprotein autoantibodies combine with circulating antigens and form immune complexes (IC). We now report the results of a study investigating the role of circulating IC containing modified lipoproteins in the progression of carotid intima-media thickness (IMT) in patients enrolled in the Epidemiology of Diabetes Interventions and Complications (EDIC) Trial, a follow-up study of the Diabetes Control and Complications Trial (DCCT). This cohort includes 1229 patients with type 1 diabetes in whom B-mode ultrasonography of internal and common carotid arteries was performed in 1994-1996 and in 1998-2000. Conventional CHD risk factors, antibodies against modified forms of LDL and modified lipoprotein IC were determined in 1050 of these patients from blood collected in 1996-1998. Cholesterol and apolipoprotein B content of IC (surrogate markers of modified ApoB-rich lipoproteins) were significantly higher in patients who showed progression of the internal carotid IMT than in those showing no progression, regression or mild progression. Multivariate linear and logistic regression modeling using conventional and non-conventional risk factors showed that the cholesterol content of IC was a significant positive predictor of internal carotid IMT progression. In conclusion these data demonstrate that increased levels of modified ApoB-rich IC are associated with increased progression of internal carotid IMT in the DCCT/EDIC cohort of type 1 diabetes.

Avaliação dos efeitos da hiperglicemia sobre a estrutura vascular peniana em coelhos Nova Zelândia

Pacientes com diabetes mellitus (DM) têm elevadas taxas de disfunção erétil (ED). Diversos estudos examinaram esta associação. A associação entre o processo de hipertrofia vascular diabética e o grau de comprometimento dos seios cavernosos é pouco estudada. A proposta do presente estudo foi avaliar a estrutura vascular do tecido erétil de coelhos diabéticos e coelhos normais, através de histomorfometria computadorizada da artéria dorsal do pênis e dos seios vasculares cavernosos em ambos os grupos. Foram utilizados 20 coelhos adultos machos da raça Nova Zelândia, divididos em dois grupos com 10 animais cada, o grupo diabético (GD) e o grupo controle (GC). Os animais foram previamente anestesiados e os coelhos do grupo GD receberam aloxano na dose de 100mg/kg, via endovenosa para indução da diabetes. Após 10 semanas, os animais foram mortos e os pênis retirados. Fragmentos do pênis foram fixados em formalina tamponada durante 24-48 horas e processados para parafina. Para análise imunohistoquímica e identificação das fibras musculares lisas, foi utilizado o anticorpo anti alfa-actina. Foram feitas análises da espessura média das túnicas íntima e média da parede da artéria dorsal do pênis (ADP), densidade nuclear na túnica média e avaliação por microscopia de polarização do conteúdo colágeno na túnica adventícia. Na túnica íntima foram observadas vacuolizações no endotélio. Os valores encontrados para espessura de GC e GD foram respectivamente (em m): 35,0123,177 e 44,3308,434 (P=0,0350). Foi encontrada diferença na área média da parede da ADP (P=0,0179). Para densidade nuclear GC 0,0071540,001954 núcleos/μm e GD 0,0048080,002069 núcleos/μm (P=0,0855). Foram observadas mudanças na birrefringência das fibras colágenas na túnica adventícia, passando de alaranjado no grupo GC para esverdeado no grupo GD, indicando a mudança em sua espessura. A área ocupada pelos seios cavernosos apresentou diminuição significativa de 37 % no grupo diabético (P=0,0013). Este conjunto de alterações sugere que a hiperglicemia crônica provocada pelo diabetes levou a um processo de hipertrofia da musculatura lisa na parede vascular e nas trabéculas do corpo cavernoso, com diminuição da área dos seios, o que possivelmente altera as propriedades hemodinâmicas do órgão

Efeito do tratamento com o extrato hidro-alcoólico do açaí (Euterpe oleracea Mart.) sobre as alterações cardiovasculares em ratos espontaneamente hipertensos (SHR)

A hipertensão é uma das mais importantes causas de morte prematura no mundo. Estudos sobre a Euterpe oleracea Mart. (açaí), uma planta típica do Brasil e rica em polifenóis, têm mostrado grande potencial terapêutico contra a hipertensão, uma vez que seus benefícios podem ser associados às ações antioxidante, vasodilatadora e anti-hipertensiva. O rato espontaneamente hipertenso (SHR) é um modelo experimental utilizado para o estudo da hipertensão essencial. Neste estudo, investigamos o efeito do tratamento crônico do extrato hidroalcoólico do caroço de açaí (ASE) sobre a hipertensão de SHR. Animais SHR e Wistar receberam tratamento com ASE (200 mg/Kg/dia) na água de beber, ou veículo, desde 21 dias até 4 meses de idade e tiveram a pressão arterial sistólica (PAS) aferida por pletismografia de cauda. Os efeitos vasodilatadores da acetilcolina (ACh) e nitroglicerina (NG) foram estudados em leito arterial mesentérico (LAM) perfundido e pré-contraído com norepinefrina. A atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), os níveis de malondialdeído (MDA), a carbonilação de proteínas e os níveis de nitrito foram avaliados em plasma, LAM, coração e rim por espectrofotometria. A expressão das proteínas SOD e eNOS foram avaliadas por western blot em LAM e as alterações vasculares pela espessura da túnica média em aorta. A PAS foi maior (p<0.05) nos animais SHR, e reduzida pelo tratamento com ASE. O efeito vasodilatador reduzido da ACh em SHR foi recuperado pelo ASE e o da NG não foi diferente entre os grupos. Não houve diferença nos níveis de glicose e insulina em SHR comparados aos controles. Entretanto, a insulina se apresentou reduzida no grupo SHR+ASE. O nível de renina foi maior nos SHR e normalizado pelo ASE (p<0.05). Os níveis de MDA não foram diferentes entre SHR e controles, entretanto o tratamento com ASE reduziu esses níveis em rim de SHR (p<0.05). Os níveis de carbonilação de proteínas foram maiores em amostras de rim e coração de SHR e o ASE reduziu o dano sobre proteínas (p<0.05), não tendo diferença em plasma e LAM. A atividade da SOD foi menor em amostras de rim nos animais SHR e aumentada pelo tratamento com ASE (p<0.05). Entretanto, a atividade aumentada da SOD em coração e LAM dos SHR, foi reduzida pelo tratamento com ASE, não havendo diferença em amostras de plasma. Não houve diferença na atividade da GPx em amostras de LAM e coração dos diferentes grupos, porém sua atividade foi aumentada em rim dos SHR, e o tratamento com ASE normalizou essa atividade. Em plasma, a atividade da GPx foi reduzida em SHR e aumentada pelo tratamento (p<0.05). A atividade da enzima CAT foi reduzida em plasma e rim de SHR e o ASE aumentou sua atividade. Não houve diferença em amostras de LAM, entretanto em amostras de coração o tratamento aumentou a atividade da CAT em SHR (p<0.05). Em amostras de plasma, coração e rim, não houve diferença nos níveis de nitrito entre os diferentes grupos, porém em amostras de LAM foram menores em SHR e SHR+ASE (p<0.05). A expressão das proteínas eNOS e SOD apresentaram-se aumentadas em SHR (p<0.05) sem alteração com o tratamento. Os SHR apresentaram um aumento na espessura da camada média da aorta que foi reduzido (p<0.05) pelo ASE. Este estudo demonstrou que o tratamento crônico com ASE em SHR reduziu a hipertensão, preveniu a disfunção endotelial e o remodelamento vascular. O aumento da defesa antioxidante e redução do dano oxidativo devem contribuir para os efeitos benéficos de ASE. Portanto, sugerimos que o ASE pode ser uma ferramenta importante para o tratamento das alterações cardiovasculares associadas à hipertensão essencial.

Alterações estruturais cardíaca e aórticana menopausa cirúrgica associada à hipertensão renovascular em ratos

A menopausa e a hipertensão podem alterar o remodelamento cardiovascular, porém pouco se sabe sobre sua associação no remodelamento ventricular esquerdo e na aorta. As ratas foram separadas em quatro grupos com seis animais cada: grupo Sham, OVX (ratas ooforectomizadas), 2K1C (ratas com dois rins, um clipe), e grupo 2K1C+OVX com período experimental de 11 semanas. O ventrículo esquerdo (VE) e a aorta torácica foram removidos e analisados (microscopia de luz, imuno-histoquímica e estereologia). A citologia vaginal mostrou que os animais dos grupos Sham e 2K1C ciclaram normalmente, entretanto, os animais dos grupos OVX e OVK+2K1C permaneceram na fase do diestro ou proestro. Comparado ao grupo Sham, a pressão arterial aumentou 12% no grupo OVX e 35% maior nos grupos 2K1C e OVX+2K1C. A relação massa do VE/comprimento da tíbia e a área seccional média de cardiomiócitos aumentaram em todos os grupos com exceção do grupo Sham. A vascularização intramiocárdica foi reduzida cerca de 30% em relação ao grupo Sham, não havendo diferença significativa entre os grupos OVX, 2K1C e OVX+2K1C. O tecido conjuntivo cardíaco teve um aumento superior a 45% nos grupos 2K1C e OVX+2K1C comparados ao grupo Sham, sem diferença entre o os animais do grupo Sham e OVX. O número de núcleos de cardiomiócitos do VE foi gradualmente menor nos grupos OVX, 2K1C e OVX+2K1C, sem diferença entre os dois últimos grupos. Imuno-histoquímica positiva para receptor AT1 da Ang II nas células musculares lisas da túnica média da aorta foi observado em todos os grupos. Estes resultados indicam que a ooforectomia e a hipertensão renovascular agem aumentando a pressão arterial independentemente, com conseqüente remodelamento cardíaco adverso, com estímulo maior da hipertensão renovascular que da menopausa induzida cirurgicamente.

Alterações estruturais cardíaca e aórtica na menopausa cirúrgica associada à hipertensão renovascular em ratos

A menopausa e a hipertensão podem alterar o remodelamento cardiovascular, porém pouco se sabe sobre sua associação no remodelamento ventricular esquerdo e na aorta. As ratas foram separadas em quatro grupos com seis animais cada: grupo Sham, OVX (ratas ooforectomizadas), 2K1C (ratas com dois rins, um clipe), e grupo 2K1C+OVX com período experimental de 11 semanas. O ventrículo esquerdo (VE) e a aorta torácica foram removidos e analisados (microscopia de luz, imuno-histoquímica e estereologia). A citologia vaginal mostrou que os animais dos grupos Sham e 2K1C ciclaram normalmente, entretanto, os animais dos grupos OVX e OVK+2K1C permaneceram na fase do diestro ou proestro. Comparado ao grupo Sham, a pressão arterial aumentou 12% no grupo OVX e 35% maior nos grupos 2K1C e OVX+2K1C. A relação massa do VE/comprimento da tíbia e a área seccional média de cardiomiócitos aumentaram em todos os grupos com exceção do grupo Sham. A vascularização intramiocárdica foi reduzida cerca de 30% em relação ao grupo Sham, não havendo diferença significativa entre os grupos OVX, 2K1C e OVX+2K1C. O tecido conjuntivo cardíaco teve um aumento superior a 45% nos grupos 2K1C e OVX+2K1C comparados ao grupo Sham, sem diferença entre o os animais do grupo Sham e OVX. O número de núcleos de cardiomiócitos do VE foi gradualmente menor nos grupos OVX, 2K1C e OVX+2K1C, sem diferença entre os dois últimos grupos. Imuno-histoquímica positiva para receptor AT1 da Ang II nas células musculares lisas da túnica média da aorta foi observado em todos os grupos. Estes resultados indicam que a ooforectomia e a hipertensão renovascular agem aumentando a pressão arterial independentemente, com conseqüente remodelamento cardíaco adverso, com estímulo maior da hipertensão renovascular que da menopausa induzida cirurgicamente.

Interstitial cells of blood vessels

Blood vessels are made up of several distinct cell types. Although it was originally thought that the tunica media of blood vessels was composed of a homogeneous population of fully differentiated smooth muscle cells, more recent data suggest the existence of multiple smooth muscle cell subpopulations in the vascular wall. One of the cell types contributing to this heterogeneity is the novel, irregularly shaped, noncontractile cell with thin processes, termed interstitial cell, found in the tunica media of both veins and arteries. While the principal role of interstitial cells in veins seems to be pacemaking, the role of arterial interstitial cells is less clear. This review summarises the knowledge of the functional and structural properties of vascular interstitial cells accumulated so far, offers hypotheses on their physiological role, and proposes directions for future research.

Risk factors related to inflammation and endothelial dysfunction in the DCCT/EDIC cohort and their relationship with nephropathy and macrovascular complications

Because endothelial cell dysfunction and inflammation are key contributors to the development of complications in type 1 diabetes, we studied risk factors related to endothelial dysfunction and inflammation (C-reactive protein and fibrinogen, soluble vascular cell adhesion molecule-1, intracellular adhesion molecule-1, and E-selectin, and fibrinolytic markers) in a subgroup of patients from the Diabetes Control and Complications Trial (DCCT)/Epidemiology of Diabetes Intervention and Complications (EDIC) study cohort.

Role of saphenous vein wall in the pathogenesis of primary varicose veins

UNLABELLED: Varicose veins may be due to weakness of the vein wall as a result of structural problems. There are conflicting findings in the literature about these problems especially concerning collagen, elastin and smooth muscle cells content. The aim of this study was to look at the structural abnormalities of varicose veins (with and without valvular incompetence).

MATERIALS AND METHODS: We studied 70 specimens of long saphenous veins from 35 patients (24 with varicose and 11 with normal veins). Two specimens were taken from each vein approximately 3-4 cm from the saphenofemoral junction. Vein specimens were processed for histological and electron microscopic studies. Both qualitative and quantitative analyses were performed to assess the degree of wall changes. Using the image analyzer, contents of collagen, elastin and smooth muscle cells, in addition to intimal and medial thickness, were measured.

RESULTS: Light microscopy revealed significant increase in intimal and medial thickness and collagen content of media and significant decrease in elastin content in varicose veins compared with normal veins. There was no statistical significant difference between varicose veins with and without saphenofemoral valve incompetence. Electron microscopy showed marked degenerative changes in intima and media of varicose veins.

CONCLUSION: The findings in our study supported the theory of primary weakness of the vein wall as a cause of varicosity. This weakness is due to intimal changes, disturbance in the connective tissue components and smooth muscle cells.

Spectroscopic imaging of arteries and atherosclerotic plaques

Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic imaging using a focal plane array detector has been used to study atherosclerotic arteries with a spatial resolution of 3-4 mum, i.e., at a level that is comparable with cellular dimensions. Such high spatial resolution is made possible using a micro-attenuated total reflection (ATR) germanium objective with a high refractive index and therefore high numerical aperture. This micro-ATR approach has enabled small structures within the vessel wall to be imaged for the first time by FTIR. Structures observed include the elastic lamellae of the tunica media and a heterogeneous distribution of small clusters of cholesterol esters within an atherosclerotic lesion, which may correspond to foam cells. A macro-ATR imaging method was also applied, which involves the use of a diamond macro-ATR accessory. This study of atherosclerosis is presented as an illustrative example of the wider potential of these A TR imaging approaches for cardiovascular medicine and biomedical applications. (C) 2004 Wiley Periodicals, Inc.

Morphology of Aortic Arch in Rabbits with Atherosclerosis Treated with Resveratrol

Objective: Atherosclerosis is a chronic inflammatory condition associated with the production of oxidative species. The phenoliccompound, resveratrol, seems to have cardioprotective activities preventing the oxidation of low-density lipoproteins.In this study we investigated the effect of resveratrol on prevention of induced atheromatosis, through the morphological study of the segment of aortic arch in White New Zealand rabbits.Study design: 20 rabbits were divided into four groups which received the following diet for 60 days: control group (CT) normal ration; resveratrol group (R) normal ration and resveratrol (3 mg/kg/day); cholesterol group (CL) 1.5% of cholesterol added to the ration; group cholesterol plus resveratrol (CR) 1.5% of cholesterol added to the ration and resveratrol (3 mg/kg/day). The analysis of the atherosclerotic lesions were performed by the means of appropriate histological techniques.Results and conclusions: The animals belonging to group CL showed atherosclerotic lesions with tunica intima thickening due to the presence of foam cells, placed in several disorganized layers, and extracellular lipid droplets in subendothelial conjunctive tissue.We also observed the invasion of foam cells in the beginning of tunica media. In animals belonging to group CR there were changes in the subendothelial of tunica intima, although in a minor degree of development as for the number of foam cells layers and extracellular lipid droplets. An invasion of foam cells in tunica media was observed in this group. We haven't seen any changes in tunica adventitia in any of the studied groups. There were not evident histological changes in any of the analised tunicas for groups CT and RConclusions: This study may help demonstrate that the phenolic compound, resveratrol, works as a preventive agent in the development of atherosclerotic lesions.

Architecture of the caudal vena cava wall of the dog at the level of the liver caudate lobe

The vascular segment of the caudal vena cava of the dog at the level of the caudate lobe was shown to be intimately related to hepatic tissue through the hepatic capsule and parenchyma. The tunica adventitia of the caudal vena cava was formed mainly by smooth muscle cells with collagen and elastic fibers arranged in bundles. The thin tunica media of the vein was also formed by smooth muscle cells, collagen and elastic fibers arranged in bundles. The tunica intima presented an elastic sub-endothelial network. The hepatic segment of the caudal vena cava showed a myoconnective architecture and propulsive characteristics in terms of its hemodynamic pattern.

Cor triatriatum sinister e hipertensão arterial pulmonar secundária em cão

This paper describes the occurrence of cor triatriatum sinister, a rare cardiac malformation in dogs, associated with pulmonary edema and pulmonary hypertension in a 5-year-old Poodle female with history of acute dyspnea and cyanosis. The animal presented acute respiratory failure, heart failure with low cardiac output, progressing to acute tubular necrosis and death. The diagnosis was made posmortem due to the clinical instability of the dog. This malformation was diagnosed by the subdivision of the left atrium into two compartments separated by an abnormal fibromuscular membrane, absence of structural abnormalities of the mitral valve and thickening of pulmonary artery tunica media associated with renal tubular degeneration. The occurrence of cor triatriatum in dogs is most common in the right atrium, defined as cor triatriatum dexter. Additionally, pulmonary arterial hypertension associated with this malformation is described only in humans with this heart defect.

Characterization of vascular wall progenitor cells and their role in therapeutic angiogenesis and Monckeberg's sclerosis

Recently, the existence of a capillary-rich vasculogenic zone has been identified in adult human arteries between the tunica media and adventitia; in this area it has been postulated that Mesenchymal Stem Cells (MSCs) may be present amidst the endothelial progenitors and hematopoietic stem cells. This hypothesis is supported by several studies claiming to have found the in vivo reservoir of MSCs in post-natal vessels and by the presence of ectopic tissues in the pathological artery wall. We demonstrated that the existence of multipotent progenitors is not restricted to microvasculature; vascular wall resident MSCs (VW-MSCs) have been isolated from multidistrict human large and middle size vessels (aortic arch, thoracic aorta and femoral artery) harvested from healthy multiorgan donors. Each VW-MSC population shows characteristics of embryonic-like stem cells and exhibits angiogenic, adipogenic, chondrogenic and leiomyogenic potential but less propensity to osteogenic ifferentiation. Human vascular progenitor cells are also able to engraft, differentiate into mature endothelial cells and support muscle function when injected in a murine model of hind limb ischemia. Conversely, VW-MSCs isolated from calcified femoral arteries display a good response to osteogenic commitment letting us to suppose that VW-MSCs could have an important role in the onset of vascular pathologies such as Mönckeberg sclerosis. Taken together these results show two opposite roles of vascular progenitor cells and underline the importance of establishing their in vivo pathological and regenerative potential to better understand pathological events and promote different therapeutic strategies in cardiovascular research and clinical applications.

Solder doped polycaprolactone scaffold enables reproducible laser tissue soldering

BACKGROUND AND OBJECTIVES: In this in vitro feasibility study we analyzed tissue fusion using bovine serum albumin (BSA) and Indocyanine green (ICG) doped polycaprolactone (PCL) scaffolds in combination with a diode laser as energy source while focusing on the influence of irradiation power and albumin concentration on the resulting tensile strength and induced tissue damage. MATERIALS AND METHODS: A porous PCL scaffold doped with either 25% or 40% (w/w) of BSA in combination with 0.1% (w/w) ICG was used to fuse rabbit aortas. Soldering energy was delivered through the vessel from the endoluminal side using a continuous wave diode laser at 808 nm via a 400 microm core fiber. Scaffold surface temperatures were analyzed with an infrared camera. Optimum parameters such as irradiation time, radiation power and temperature were determined in view of maximum tensile strength but simultaneously minimum thermally induced tissue damage. Differential scanning calorimetry (DSC) was performed to measure the influence of PCL on the denaturation temperature of BSA. RESULTS: Optimum parameter settings were found to be 60 seconds irradiation time and 1.5 W irradiation power resulting in tensile strengths of around 2,000 mN. Corresponding scaffold surface temperature was 117.4+/- 12 degrees C. Comparison of the two BSA concentration revealed that 40% BSA scaffold resulted in significant higher tensile strength compared to the 25%. At optimum parameter settings, thermal damage was restricted to the adventitia and its interface with the outermost layer of the tunica media. The DSC showed two endothermic peaks in BSA containing samples, both strongly depending on the water content and the presence of PCL and/or ICG. CONCLUSIONS: Diode laser soldering of vascular tissue using BSA-ICG-PCL-scaffolds leads to strong and reproducible tissue bonds, with vessel damage limited to the adventitia. Higher BSA content results in higher tensile strengths. The DSC-measurements showed that BSA denaturation temperature is lowered by addition of water and/or ICG-PCL.