Left ventricular sphericity index predicts systolic dysfunction in rats with experimental aortic regurgitation

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Myocardial remodeling and dysfunction are induced by chronic food restriction in spontaneously hypertensive rats

Several studies have shown alterations in hearts from animals subjected to food restriction (FR). However, few experiments in hearts evaluating pressure overload have been reported. We examined the effects of chronic FR on myocardial function and morphology in spontaneously hypertensive rats (SHR). Sixty-day-old SHR were fed a control (C) or a restricted diet (daily intake reduced to 50% of amount of food consumed by the control group) for 90 days. Myocardial performance was studied in isolated left ventricular (LV) papillary muscle. Food restriction decreased body weight and LV weight; LV weight/body-weight ratio was lower in the food-restricted group (SHR-C, 2.84 +/- 0.21 mg/g; SHR-FR, 2.56 +/- 0.24 mg/g; P <.05). Food restriction did not change arterial systolic blood pressure. Myocyte surface area was lower in the food-restricted group (P <.01). Food restriction induced myocardial ultrastructural alterations including reduced sarcoplasm content, reduced and disorganized myofilaments, disorganized Z line, dilated sarcoplasmic reticulum, and deep infoldings of plasma membrane. Myocardial hydroxyproline concentration was increased in the restricted rats. Peak developed tension (P <.05) and maximum rate of tension development (P <.01) were decreased in the SHR-FR group. In conclusion, myocardium of SHR subjected to chronic FR presents attenuation of hypertrophy development, ultrastructural changes, increased collagen content, and systolic dysfunction. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Food restriction-induced myocardial dysfunction demonstrated by the combination of in vivo and in vitro studies

The aim of this study was to test the hypothesis that protein-calorie undernutrition decreases myocardial contractility jeopardizing ventricular function, and that ventricular dysfunction can be detected noninvasively. Five-month-old male Wistar-Kyoto rats were fed with regular rat chow ad libitum for 90 days (Control group, n = 14). A second group of rats received 50% of the amount of diet consumed by de control group (Food restricted group, n = 14). Global LV systolic function was evaluated in vivo, noninvasively, by transthoracic echocardiogram. After echocardiographic study, myocardial contractility was assessed in vitro in the isovolumetrically beating isolated heart in eight animals from each group (Langendorff preparation). The in vivo LV fractional shortening showed that food restriction depressed LV systolic function (p < 0.05). Myocardial contractility was impaired as assessed by the maximal rate of rise of LV pressure (+dP/dt), and developed pressure at diastolic pressure of 25 mmHg (p < 0.05). Furthermore, food restriction induced eccentric ventricular remodeling, and reduced myocardial elasticity and LV compliance (p < 0.05). In conclusion, food restriction causes systolic dysfunction probably due to myocardial contractility impairment and reduction of myocardial elasticity. © 2002 Elsevier B.V. All rights reserved.

Infarct Size as Predictor of Systolic Functional Recovery after Myocardial Infarction

Background: The effects of modern therapy on functional recovery after acute myocardial infarction (AMI) are unknown.Objectives: To evaluate the predictors of systolic functional recovery after anterior AMI in patients undergoing modern therapy (reperfusion, aggressive platelet antiaggregant therapy, angiotensin-converting enzyme inhibitors and beta-blockers).Methods: A total of 94 consecutive patients with AMI with ST-segment elevation were enrolled. Echocardiograms were performed during the in-hospital phase and after 6 months. Systolic dysfunction was defined as ejection fraction value < 50%.Results: In the initial echocardiogram, 64% of patients had systolic dysfunction. Patients with ventricular dysfunction had greater infarct size, assessed by the measurement of total and isoenzyme MB creatine kinase enzymes, than patients without dysfunction. Additionally, 24.5% of patients that initially had systolic dysfunction showed recovery within 6 months after AMI. Patients who recovered ventricular function had smaller infarct sizes, but larger values of ejection fraction and E-wave deceleration time than patients without recovery. At the multivariate analysis, it can be observed that infarct size was the only independent predictor of functional recovery after 6 months of AMI when adjusted for age, gender, ejection fraction and E-wave deceleration time.Conclusion: In spite of aggressive treatment, systolic ventricular dysfunction remains a frequent event after the anterior myocardial infarction. Additionally, 25% of patients show functional recovery. Finally, infarct size was the only significant predictor of functional recovery after six months of acute myocardial infarction.

High-resolution electrocardiography in the diagnosis of arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy in Boxer dogs

Com o objetivo de avaliar a importância da eletrocardiografia de alta resolução no diagnóstico da cardiomiopatia arritmogênica do ventrículo direito do Boxer, 20 cães sem evidências de doença cardíaca estrutural à avaliação ecodopplercardiográfica foram agrupados de acordo com a frequência de arritmias ventriculares, avaliadas pela eletrocardiografia ambulatorial de 24 horas, e submetidos ao exame eletrocardiográfico de alta resolução. Duração do complexo QRS filtrado, duração dos sinais de baixa amplitude (menor que 40µV) dos últimos 40 milissegundos do complexo QRS e raiz quadrada média da voltagem ao quadrado dos últimos 40 milissegundos do complexo QRS (RMS40) foram as variáveis avaliadas. Não foram observadas diferenças significativas entre os grupos em relação às variáveis estudadas. Sendo assim, os resultados do presente estudo sugerem que a eletrocardiografia de alta resolução não é uma ferramenta útil no auxílio diagnóstico da cardiomiopatia arritmogênica do ventrículo direito dos cães da raça Boxer que não apresentam alterações miocárdicas evidentes ou disfunção sistólica.

Miocardiopatia diabética

A miocardiopatia diabética é uma doença do músculo cardíaco causada pelo diabetes mellitus e não relacionada às patologias vascular e valvular ou à hipertensão arterial sistêmica. Observações experimentais e clínicas têm demonstrado hipertrofia, necrose, apoptose e aumento do tecido intersticial miocárdico. Acredita-se que a miocardiopatia diabética seja decorrente de anormalidades metabólicas como hiperlipidemia, hiperinsulinemia e hiperglicemia, e de alterações do metabolismo cardíaco. Tais alterações podem causar aumento do estresse oxidativo, fibrose intersticial, perda celular e comprometimento do trânsito intracelular de íons e da homeostase do cálcio. Clinicamente, é possível a detecção de disfunção diastólica assintomática na fase inicial. No momento em que surgem os sinais e sintomas de insuficiência cardíaca, observamos disfunção diastólica isolada, sendo que o comprometimento da função sistólica, habitualmente, é tardio. O tratamento da miocardiopatia diabética com insuficiência cardíaca não difere das miocardiopatias de outras etiologias e deve seguir as diretrizes de acordo com o comprometimento da função ventricular, se diastólica isolada ou diastólica e sistólica.

Padrão de remodelação e função ventricular em ratos expostos à fumaça do cigarro

FUNDAMENTO: A relevância do padrão de remodelação no modelo de ratos expostos à fumaça do cigarro não é conhecida. OBJETIVO: Analisar a presença de diferentes padrões de remodelação nesse modelo e sua relação com a função ventricular. MÉTODOS: Ratos fumantes (n=47) foram divididos de acordo com o padrão de geometria, analisado pelo ecocardiograma: normal (índice de massa normal e espessura relativa normal), remodelação concêntrica (índice de massa normal e espessura relativa aumentada), hipertrofia concêntrica (índice de massa aumentado e espessura relativa aumentada) e hipertrofia excêntrica (índice de massa aumentado e espessura relativa normal). RESULTADOS: Os ratos fumantes apresentaram um dos quatro padrões de geometria: padrão normal, 51%; hipertrofia excêntrica:,32%; hipertrofia concêntrica, 13% e remodelação concêntrica, 4%. Os grupos normal e hipertrofia excêntrica apresentaram menores valores de fração de ejeção e porcentagem de encurtamento que o grupo hipertrofia concêntrica. Treze animais (28%) apresentaram disfunção sistólica, detectada pela fração de ejeção e pela porcentagem de encurtamento. Na análise de regressão univariada, os padrões de geometria e o índice de massa não foram fator de predição de disfunção ventricular (p>0,05). Por outro lado, o aumento da espessura relativa da parede foi fator de predição de disfunção ventricular na análise univariada (p<0,001) e na análise multivariada, após ajuste para o índice de massa (p=0,003). CONCLUSÃO: Ratos expostos à fumaça do cigarro apresentam um dos quatro diferentes padrões de remodelação. Entre as variáveis geométricas analisadas, somente o aumento da espessura relativa da parede do ventrículo esquerdo foi fator de predição de disfunção ventricular nesse modelo.

Heart Failure After Myocardial Infarction: Clinical Implications and Treatment

Heart failure is a frequent complication of myocardial infarction. Several factors, such as recurrent myocardial ischemia, infarct size, ventricular remodeling, stunned myocardium, mechanical complications, and hibernating myocardium influence the appearance of left ventricular systolic dysfunction after myocardial infarction. Importantly, its presence increases the risk of death by at least 3- to 4-fold. The knowledge of the mechanisms and clinical features are essential for the diagnosis and treatment of left ventricular dysfunction and heart failure after myocardial infarction. Therefore, this review will focus on the clinical implications and treatment of heart failure after myocardial infarction.

Effect of lycopene on doxorubicin-induced cardiotoxicity: An echocardiographic, histological and morphometrical assessment

Doxorubicin is an excellent chemotherapeutic agent utilized for several types of cancer but the irreversible doxorubicin-induced cardiac damage is the major limitation for its use. Oxidative stress seems to be associated with some phase of the toxicity mechanism process. To determine if lycopene protects against doxorubicin-induced cardiotoxicity, male Wistar rats were randomly assigned either to control, lycopene, doxorubicin or doxorubicin + lycopene groups. They received corn oil (control, doxorubicin) or lycopene (5 mg/kg body weight a day) (lycopene, doxorubicin + lycopene) by gavage for a 7-week period. They also received saline (control, lycopene) or doxorubicin (4 mg/kg) (doxorubicin, doxorubin + lycopene) intraperitoneally by week 3, 4 5 and 6. Animals underwent echocardiogram and were killed for tissue analyses by week 7. Mean lycopene levels (nmol/kg) in liver were higher in the doxorubicin + lycopene group (5822.59) than in the lycopene group (2496.73), but no differences in lycopene were found in heart or Plasma of these two groups. Lycopene did not prevent left ventricular systolic dysfunction induced by doxorubicin. However, morphologic examination revealed that doxorubicin-induced myocyte damage was significantly suppressed in rats treated with lycopene. Doxorubicin treatment was followed by increase of myocardium interstitial collagen volume fraction. Our results show that: (i) doxorubicin-induced cardiotoxicity was confirmed by echocardiogram and morphological evaluations; (ii) lycopene absorption was confirmed by its levels in heart, liver and plasma; (iii) lycopene supplementation provided myocyte protection without preventing interstitial collagen accumulation increase; (iv) doxorubicin-induced cardiac dysfunction was not prevented by lycopene supplementation; and (v) lycopene depletion was not observed in plasma and tissues from animals treated with doxorubicin.

Cardiac remodeling in a rat model of diet-induced obesity

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Remodelamento cardíaco: análise seriada e índices de detecção precoce de disfunção ventricular

FUNDAMENTO: A estenose aórtica supravalvar (EAo) é utilizada para o estudo da remodelação cardíaca (RC) por sobrecarga pressórica. Nesse modelo, não estão claramente estabelecidos o comportamento da RC desde a fase inicial, nem os melhores parâmetros para a identificação da disfunção ventricular. OBJETIVOS: 1) Caracterizar, precoce e evolutivamente, as modificações morfofuncionais durante a RC em ratos com EAo e 2) identificar o índice mais sensível para detecção do momento do aparecimento da disfunção diastólica e sistólica do ventrículo esquerdo (VE). MÉTODOS: Ratos Wistar foram divididos em dois grupos - controle (GC, n=13) e EAo (GEAo, n=24) - e estudados nas 3ª, 6ª, 12ª e 18ª semanas pós-cirurgia. Os corações foram analisados por meio de ecocardiograma (ECO). RESULTADOS: Ao final do experimento, as relações do VE, do ventrículo direito e dos átrios com o peso corporal final foram aumentadas no GEAo. O ECO mostrou que o átrio esquerdo sofreu uma remodelação significativa a partir da 6ª semana. No GEAo, a porcentagem de encurtamento endocárdico apresentou queda significativa a partir da 12ª semana e a porcentagem de encurtamento mesocárdico, na 18ª semana. A relação onda E e onda A (E/A) foi superior no GC em comparação ao GEAo em todos os momentos analisados. CONCLUSÕES: O ventrículo esquerdo dos ratos com EAo, durante o processo de remodelação, apresentou hipertrofia concêntrica, disfunção diastólica precoce e melhoria da função sistólica, com posterior deterioração do desempenho. Além disso, constatou-se que os índices ecocardiográficos mais sensíveis para a detecção da disfunção diastólica e sistólica são, respectivamente, a relação E/A e a porcentagem de encurtamento endocárdico.

Tolerância ao esforço em ratos com estenose aórtica e disfunção ventricular diastólica e/ou sistólica

FUNDAMENTO: A Tolerância ao Esforço Físico (TEF) é uma medida de condicionamento cardiorrespiratório. A capacidade aeróbica é reduzida na Insuficiência Cardíaca (IC), embora não haja dados disponíveis sobre esse parâmetro em animais com disfunção ventricular e sem sinais de IC. OBJETIVO: Avaliar a TEF em ratos com disfunção ventricular diastólica isolada ou associada com disfunção sistólica induzida pela Estenose da Aorta ascendente (EAo). MÉTODOS: Ratos Wistar machos jovens (20-30 dias de idade) foram divididos em Grupo Controle (GC, n = 11) e Grupo EAo (n = 12). Os animais foram avaliados em 6 e 18 semanas após a cirurgia para EAo. O teste ergométrico foi feito até a exaustão e foram avaliadas a velocidade da esteira e a concentração de lactato [LAC] no limiar de lactato, velocidade da esteira e [LAC] na exaustão, e tempo total do teste. RESULTADOS: Dados ecocardiográficos revelaram remodelação do átrio esquerdo e hipertrofia concêntrica ventricular esquerda em 6 e 18 semanas. A fração de encurtamento endocárdico mostrou-se maior no grupo EAo do que no GC em 6 e 18 semanas. A fração de encurtamento da parede média mostrou-se maior no grupo EAo do que no GC em 6 semanas. O índice cardíaco mostrou-se semelhante no GC e no grupo EAo em 6 e 18 semanas, tendo diminuído entre 6-18 semanas em ambos os grupos. A razão entre a onda E a onda A foi maior no GC do que no grupo EAo em ambos os períodos e não se alterou em ambos os grupos entre a semana 6 e a semana 18. Os parâmetros do teste de esforço na esteira foram semelhantes nos dois grupos tanto na semana 6 quanto na semana 18. CONCLUSÃO: Embora a EAo promova a disfunção diastólica isolada ou associada à disfunção sistólica, em 6 ou 18 semanas, ela não é suficiente para alterar a tolerância ao esforço físico.

Efeito do lisinopril sobre parametros cardiacos e mortalidade no infarto experimental em ratos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Relevãncia do padrão de remodelamento ventricular no modelo de infarto do miocárdio em ratos

Background: The relevance of the remodeling pattern in the model of infarcted rats is not known. Objective: To analyze the presence of different patterns of remodeling in this model and its functional implications. Methods: Infarcted rats (n=47) have been divided according to the geometry pattern, analyzed by echocardiogram: normal (normal mass index and normal relative thickness), concentric remodeling (normal mass index and increased relative thickness), concentric hypertrophy (increased mass index and increased relative thickness) and eccentric hypertrophy (increased mass index and normal relative thickness). Data are median and interquartile range. Results: Infarcted rats showed only two of the four geometric patterns: normal pattern (15%) and eccentric hypertrophy - EH (85%). Groups of normal pattern and EH showed no differences in the values of fractional area change (Normal = 32.1-28.8 to 50.7; EH = 31.3-26.5 to 36.7; p = 0.343). Out of the infarcted animals, 34 (74%) had systolic dysfunction, detected by fractional area change. Considering these two geometry patterns, 77% of animals with eccentric hypertrophy and 57% with normal geometry presented systolic dysfunction (p=0.355). The relative wall thickness, the geometric patterns and the body mass index were not predictors of ventricular dysfunction (p>0.05). On the other hand, infarct size was a predictive factor for ventricular dysfunction in univariate analysis (p<0.001) and multivariate analysis (p = 0.004). Conclusion: Rats that underwent coronary occlusion showed two different patterns of remodeling, which do not constitute a predictor of ventricular dysfunction.

Tachycardia-induced cardiomyopathy

Tachycardia-induced cardiomyopathy (TIC) is an important cause of heart failure as it is potentially reversible after ventricular rate control. A 66-year-old hypertensive woman presented with a 15-day history of tachycardia, dyspnoea and oedema. ECG revealed atrial fibrillation with ventricular frequency of 130 beats per minute (bpm). Echocardiogram showed dilated left ventricle (LV) with 0.39 ejection fraction. Angiography revealed non-obstructed coronary arteries. Heart rate and cardiac failure were controlled with amiodarone, digoxine, captopril, metoprolol and furosemide. During follow-up, despite drug dose optimisation, the patient kept complaining of tachycardia and dyspnoea with a ventricular rate between 108 and 120 bpm. Medical staff suspected she was not taking her medicines properly. Two months later, the patient was asymptomatic and had converted to sinus rhythm (heart rate of 76 bpm). Echocardiogram showed normal LV size and function. Patient 's diagnosis was TIC. Although rare, TIC should be considered in all cases of systolic dysfunction associated with tachyarrhythmia. Copyright 2012 BMJ Publishing Group. All rights reserved.