A exposição crônica à fumaça do cigarro resulta em remodelação cardíaca e prejuízo da função ventricular em ratos

OBJETIVO: Determinar as alterações cardíacas estruturais e funcionais causadas pela exposição à fumaça do cigarro em ratos. MÉTODOS: Os animais foram aleatoriamente distribuídos em dois grupos: fumante (F), composto por 10 animais, expostos à fumaça do cigarro, na taxa de 40 cigarros/dia e controle (C), constituído por 10 animais não submetidos à exposição. Após 4 meses, os animais foram submetidos a estudo morfológico e funcional por meio do ecocardiograma. As variáveis estudadas foram analisadas pelo teste t ou pelo teste de Mann-Whitney. RESULTADOS: Os ratos fumantes apresentaram maior átrio esquerdo (F=4,2± 0,7mm; C=3,5±0,6mm; p<0,05), maiores diâmetros diastólicos (F=7,9±0,7mm; C=7,2±0,5mm; p<0,05) e sistólicos (F=4,1 ±0,5; C=3,4±0,5; p<0,05) do ventrículo esquerdo (VE). O índice de massa do VE foi maior nos animais fumantes (F=1,5 mg/kg± 0,2; C=1,3 mg/kg±0,2; p<0,05), e a fração de ejeção (F=0,85±0,03; C=0,89±0,03; p<0,05) e a fração de encurtamento (F=47,8 %±3,7; C=52,7%±4,6; p<0,05) maiores no grupo controle. Não foram identificadas diferenças nas variáveis de fluxo diastólico (onda E, na onda A e na relação E/A) transmitral. CONCLUSÃO: A exposição crônica à fumaça do cigarro resulta em remodelação cardíaca, com diminuição da capacidade funcional ventricular.

A exposição à fumaça de cigarro intensifica a remodelação ventricular após o infarto agudo do miocárdio

OBJETIVO: Analisar os efeitos da exposição à fumaça de cigarro (EFC) na remodelação ventricular após o infarto agudo do miocárdio (IAM). MÉTODOS: Ratos foram infartados e distribuídos em dois grupos: C (controle, n = 31) e F (EFC: 40 cigarros/dia, n = 22). Após seis meses, foi realizado ecocardiograma, estudo funcional com coração isolado e morfometria. Para comparação, foi utilizado o teste t (com média ± desvio padrão) ou teste de Mann-Whitney (com mediana e percentis 25 e 75). RESULTADOS: Os animais EFC apresentaram tendência a maiores áreas ventriculares diastólicas (C = 1,5 ± 0,4 mm², F = 1,9 ± 0,4 mm²; p = 0,08) e sistólicas (C = 1,05 ± 0,3 mm², F = 1,32 ± 0,4 mm²; p = 0,08) do VE. A função sistólica do VE, avaliada pela fração de variação de área, tendeu a ser menor nos animais EFC (C = 31,9 ± 9,3 %, F = 25,5 ± 7,6 %; p = 0,08). Os valores da - dp/dt dos animais EFC foram estatisticamente inferiores (C = 1474 ± 397 mmHg, F = 916 ± 261 mmHg; p = 0,02) aos animais-controle. Os animais EFC apresentaram maior peso do VD, ajustado ao peso corporal (C = 0,8 ± 0,3 mg/g, F = 1,3 ± 0,4 mg/g; p = 0,01), maior teor de água nos pulmões (C = 4,8 (4,3-4,8)%, F = 5,4 (5,1-5,5); p = 0,03) e maior área seccional do miócito do VE (C = 239,8 ± 5,8 µm², F = 253,9 ± 7,9 µm²; p = 0,01). CONCLUSÃO: A exposição à fumaça de cigarro intensifica a remodelação ventricular após IAM.

Relação entre a esfericidade, a função ventricular e o tamanho do infarto em ratos

FUNDAMENTO: A esfericidade do ventrículo esquerdo (VE) é fator associado com disfunção ventricular, mas não está bem caracterizada no modelo de ratos infartados. OBJETIVO: Analisar a relação entre o índice de esfericidade, a função ventricular e a área infartada no modelo experimental em ratos. MÉTODOS: Seis meses após infarto (IAM, n=33) ou cirurgia simulada (SHAM, n=18), os animais foram submetidos a ecocardiograma. O índice de esfericidade foi obtido pela razão entre as áreas diastólicas nos eixos maior e menor do VE. RESULTADOS: O grupo IAM apresentou menor índice de esfericidade (1,32 × 0,23 vs 1,57 × 0,33; p=0,002), de função sistólica e espessura relativa (0,13 × 0,003 vs 0,18 × 0,04; p<0,001) e maior índice de estresse parietal (1,27 × 0,33 vs 0,88 × 0,25; p<0,001). Houve correlação significativa entre tamanho do infarto e esfericidade (p=0,046). Na análise de regressão linear, o tamanho de infarto (p=0,014), mas não a esfericidade (p=0,683) e o estresse parietal (p=0,176), foi fator de predição da função sistólica. Remodelação excêntrica (p=0,011), mas não a esfericidade (p=0,183) ou o tamanho de infarto (p=0,101), foi fator preditor do estresse parietal. Adicionalmente, o tamanho do infarto (p=0,046), mas não remodelação excêntrica (0,705), foi fator preditor da esfericidade. O tamanho do infarto (p=0,015) e o estresse parietal (p=0,011), mas não a esfericidade (p=0,705), foram preditores de remodelação excêntrica. CONCLUSÃO: A esfericidade está associada mas não é fator determinante do estresse parietal, da remodelação excêntrica e da função sistólica ventricular no modelo de infarto experimental em ratos.

Prevalence and predictors of ventricular remodeling after anterior myocardial infarction in the era of modern medical therapy

Background: The consequences of aggressive therapy following a myocardial infarction (MI) on ventricular remodeling are not well established. Thus, the objective of this study was to analyze the prevalence, clinical characteristics, and predictors of left ventricular remodeling in the era of modern medical therapy.Material/Methods: Clinical characteristics and echocardiographic data were analyzed in 66 consecutive patients with anterior infarction at admission and at 6-month follow-up. Ventricular remodeling was defined as an increase of 10% in ventricular end-systolic or end-diastolic diameter.Results: In our study, 58% of patients presented with ventricular remodeling. Patients with remodeling possessed higher total plasma creatine kinase (CPK), MB-fraction (CPK-MB), heart rate, heart failure, shortness of breath, and reperfusion therapy than patients without remodeling. In contrast, patients with remodeling had a smaller ejection fraction, E-Wave deceleration time (EDT), and early (E' Wave) and late (A' Wave) diastolic mitral annulus velocity (average of septal and lateral walls), but a higher E/E' than patients without remodeling. Patients with remodeling used more diuretics, digoxin, oral anticoagulants and aldosterone antagonists than patients without remodeling. In the multivariate analyses, only E' Wave was an independent predictor of ventricular remodeling. Each 1 unit increase in the E' Wave was associated with a 59% increased odds of ventricular remodeling.Conclusions: In patients with anterior MI, despite contemporary treatment, ventricular remodeling is still a common event. In addition, diastolic function can have an important role as a predictor of remodeling in this scenario.

Retinoic acid prevents ventricular remodelling induced by tobacco smoke exposure in rats

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Impacto da hipertensão arterial no remodelamento ventricular, em pacientes com estenose aórtica

FUNDAMENTO: A hipertrofia ventricular esquerda (HVE) é comum em pacientes com hipertensão arterial sistêmica (HAS) e estenose aórtica (EAo) e, com certa frequência, encontramos associação entre estas patologias. Mas, em tal situação, não está clara a importância de cada uma na HVE. OBJETIVO: 1 - Avaliar em pacientes portadores de EAo, submetidos previamente a estudo ecocardiográfico, a magnitude da HVE, nos casos de EAo isolada e associada à HAS; 2 - Avaliar o padrão de remodelamento geométrico nas duas situações. MÉTODOS: Estudo retrospectivo, observacional e transversal, incluindo 298 pacientes consecutivos, com EAo ao ecocardiograma. HVE foi considerada para massa miocárdica > 224g em homens e > 162g em mulheres. Os pacientes foram classificados como portadores de EAo leve (gradiente máximo < 30,0 mmHg), moderada (entre 30 e 50,0 mmHg) e grave (> 50,0 mmHg), além disso, foram separados em dois subgrupos: com e sem HAS. RESULTADOS: Nos três níveis de lesão aórtica, a massa ventricular esquerda foi maior na EAo associada à HAS do que na EAo isolada (EAo leve: 172 ± 45 vs 223 ± 73g, p < 0,0001; EAo moderada: 189 ± 77 vs 245 ± 81g, p = 0,0313; EAo grave: 200 ± 62 vs 252 ± 88g, p = 0,0372). Presença de HAS esteve associada a maior risco de HVE (OR = 2,1,IC95%:1,2-3,6; p = 0,012). Pacientes com EAo grave e HAS apresentaram predomínio de hipertrofia concêntrica, quando comparados com aqueles normotensos (p = 0,013). CONCLUSÃO: em pacientes com EAo, a presença de HAS foi um fator adicional de aumento da massa ventricular esquerda, interferindo também na geometria ventricular.

Tissue Vitamin A Insufficiency Results in Adverse Ventricular Remodeling after Experimental Myocardial Infarction

Background/Aims: The role of tissue vitamin-A insufficiency on post-infarction ventricular remodeling is unknown. We tested the hypothesis that cardiac vitamin A insufficiency on post-infarction is associated with adverse myocardial remodeling. Methods: After infarction, rats were allocated into two groups: C (controls, n=25); VA (dietary vitamin A restriction, n= 26). After 3 months, the animals were submitted to echocardiogram, morphometric and biochemical analysis. Results: Rats fed the vitamin-A-deficient diet had lower heart and liver retinol concentration and normal plasma retinol. There were no differences in infarct size between the groups. VA showed higher diastolic left ventricular area normalised by body weight (C= 1.81 +/- 0.4 cm2/kg, VA= 2.15 +/- 0.3 cm2/kg; p=0.03), left ventricular diameter (C= 9.4 +/- 1.4 mm, VA= 10.5 +/- 1.2 mm; p=0.04), but similar systolic ventricular fractional area change (C= 33.0 +/- 10.0 %, VA= 32.1 +/- 8.7 %; p=0.82). VA showed decreased isovolumetric relaxation time normalised by heart rate (C= 68.8 +/- 11.4 ms, VA= 56.3 +/- 16.8 ms; p=0.04). VA showed higher interstitial collagen fraction (C= 2.8 +/- 0.9 %, VA= 3.7 +/- 1.1 %; p=0.05). There were no differences in myosin heavy chain expression, metalloproteinase 2 and 9 activation, or IFN-gamma and TNF-alpha cardiac levels. Conclusion: Local tissue vitamin A insufficiency intensified ventricular remodeling after MI, worsening diastolic dysfunction. Copyright (C) 2010 S. Karger AG, Basel

Aldosterone is not Involved in the Ventricular Remodeling Process Induced by Tobacco Smoke Exposure

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

End-systolic pressure-diameter relation of the left ventricle during transient and sustained elevations of blood pressure

OBJECTIVE: To assess the effect of transient and sustained variations in cardiac load on the values of the end-systolic pressure-diameter relation (ESPDR) of the left ventricle. METHODS: We studied 13 dogs under general anesthesia and autonomic blockade. Variations of cardiac loads were done by elevation of blood pressure by mechanical constriction of the aorta. Two protocols were used in each animal: gradual peaking and decreasing pressure variation, the transient arterial hypertension protocol (TAH), and a quick and 10 min sustained elevation, the sustained arterial hypertension protocol(SAH). Then, we compared the ESDR in these two situations. RESULTS: Acute elevation of arterial pressure, being it transitory or sustained, did not alter the heart frequency and increased similarly the preload and after load. However, they acted differently in end systolic pressure-diameter relation. It was greater in the SAH than TAH protocol, 21.0±7.3mmHg/mm vs. 9.2±1.2mmHg/mm (p<0.05). CONCLUSION: The left ventricular ESPDR values determined during sustained pressure elevations were higher than those found during transient pressure elevations. The time-dependent activation of myocardial contractility associated with the Frank-Starling mechanism is the major factor in inotropic stimulation during sustained elevations of blood pressure, determining an increase in the ESPDR values.

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.

Improved systolic ventricular function with normal myocardial mechanics in compensated cardiac hypertrophy

There is still controversy about the relation between changes in myocardial contractile function and global left ventricular (LV) performance during stable concentric hypertrophy. To clarify this, we analyzed LV function in vivo and myocardial mechanics in vitro in rats with pressure overload-induced cardiac hypertrophy. Male Wistar rats (70 g) Underwent ascending aortic stenosis for 8 weeks (group AAS, n = 9). LV performance wits assessed by transthoracic echocardiography Under anesthesia. Myocardial function Was studied in isolated papillary muscle preparations during isometric contraction. The data were compared with age- and sex-matched sham-operated rats (group C, 11 = 9). LV weight-to-body weight ratio (C: 2.13 +/- 0.14 mg/g; AAS: 3.24 +/- 0.44) LV relative wall thickness (C: 0.18 +/- 0.02; AAS: 0.33 +/- 0.09), and LV fractional shortening (C: 54 +/- 5%; AAS: 70 +/- 8%) were increased in group AAS (P<0.05). Echocardio-graphic analysis also indicated a significant association (r = 0.74 P<0.001) between the percent fractional shortening index and LV relative wall thickness. The performance of AAS isolated In muscle revealed that active tension (C: 6.6 +/- 1.7 g/mm(2); AAS: 6.5 +/- 1.5 g/mm(2)) and maximum rate of tension development (C: 69 +/- 21 g/mm(2)/s AAS: 69 +/- 18 g/mm(2)/s) were not significantly different Front group C (P>0.05). In conclusion, compensated pressure-overload myocardial hypertrophy is associated with preserved myocardial function and increased ventricular performance. The improved LV function might be due to the ventricular remodeling, characterized by an increased relative wall thickness.

Influência da elevaçáo transitória e da elevaçáo sustentada da pressáo arterial sobre a primeira derivada temporal da pressáo ventricular.

PURPOSE--To analyze the influence of transient and sustained elevations of arterial pressure (AP) on the rate of rise of the left ventricular pressure (dp/dt). METHODS--Thirteen anesthetized, thoracotomized and mechanically ventilated dogs, submitted to pharmacological autonomic block (oxprenolol-3 mg/kg plus atropine-0.5 mg/kg). The AP elevation was obtained by mechanical constriction of the descending thoracic aorta. Two protocols were applied to all animals: Transient Arterial Hypertension (TAH) and Sustained Arterial Hypertension (SAH) and the following variables were evaluated: heart rate (HR), systolic (LVSP) and end diastolic (LVEDP) left ventricular pressure and dp/dt. In TAH the variables were analyzed in the basal condition (To) and at the maximal value of AP attained during the transient pressure elevation (TM). In the protocol SAH the variables were evaluated in the conditions: Control (Ho), hypertension 1 (H1) and hypertension 2 (H2). RESULTS--Considering all conditions, there were no significant differences among the values of HR. In the protocol TAH, the LVSP varied from 133 +/- 22 mmHg to 180 +/- 27 mmHg, whereas in SAH the values of LVSP were as follow: HO = 129 +/- 25 mmHg; H1 = 152 = 23 mmHg; H2 = 182 +/- 24 mmHg. LVEDP changed in both protocols: To = 7 +/- 2 mmHg; TM = 13 +/- 2 mmHg (p < 0.05); Ho = 7 +/- 2 mmHg; H1 = 10 +/- 2 mmHg; H2 = 14 +/- 3 mmHg (p < 0.05). During TAH there was no difference between the values of dp/dt (To = 3.303 +/- 598 mmHg/s; TM = 3.350 +/- 653 mmHg/s; p > 0.05), however, there were increases of the dp/dt during SAH (Ho = 3.233 +/- 576 mmHg/s; H1 = 3.831 +/- 667 mmHg/s; H1 = 4.594 +/- 833 mmHg/2; p < 0.05). CONCLUSION--The values of dp/dt are not influenced by transient elevation of AP. Sustained increase of AP activates cardiac adjustments, which results in elevation of dp/dt, by stimulation of contractile state. Probably, the inotropic intervention mechanism is the length dependent activation due to the Frank-Starling mechanism.

Participação do Estado Contrátil e do Relaxamento Miocárdico na Disfunção Ventricular durante a Transição Hipertrofia-Falência Cardíaca

Purpose - To investigate the participation of contractile state and relaxation in cardiac muscle dysfunction during the transition from stable hypertrophy to cardiac decompensation in aging spontaneously hypertensive rats (SHR). Methods - isolated left ventricular papillary muscle function was studied in SHR with heart failure (SHR-F), in age-matched SHR without evidence of heart failure (SHR-NF), and in nonhypertensive controls Wistar-Kyoto rats (WKY). Muscles were analised in isometric and isotonic contractions in Krebs-Henseleit solution with calcium concentration of 1.25mM at 28°C. Results - Papillary muscles from SHR-F and SHR-NF demonstrated decreased active tension development and shortening velocity relative to normotensive WKY (p<0.05). SHR-F and SHR-NF did not differ. Compared with SHR-NF and WKY, muscle passive stiffness was increased in the failing SHR (p<0.05 versus WKY and SHR-NF). This parameter did not differ between SHR-NF and WKY (p> 0.05). Conclusion - These data suggest that the progression from stable hypertrophy to heart failure is associated with changes in the passive stiffness and is not related to depression of myocardial contractile function.

Improved systolic ventricular function with normal myocardial mechanics in compensated cardiac hypertrophy

There still controversy about the relation between changes in myocardial contractile function and global left ventricular (LV) performance during stable concentric hypertrophy. To clarify this, we analyzed LV function in vivo and myocardial mechanics in vitro in rats with pressure overload-induced cardiac hypertrophy. Male Wistar rats (70 g) underwent ascending aorta stenosis for 8 weeks (group AAS, n=9). LV performance was assessed by transthoracic echocardiography under light anesthesia. Myocardial function was studied in isolated papillary muscle preparation during isometric contraction. The data were compared with age- and sex-matched sham-operated rats (group C, n=9). LV weight-to-body weight ratio (C: 2.0 ± 0.5 mg/g; AAS: 3.3 ± 0.7 mg/g), LV relative wall thickness (C: 0.19 ± 0.02; AAS; 0.34 ± 0.10), and LV fractional shortening (C: 54 ± 5%; AAS: 70 ± 8%) were increased in the group AAS (p<0.05). Echocardiographic analysis also indicated a significant association (r=0.74; p<0.001) between percent fractional shortening and LV relative wall thickness. The performance of AAS isolated muscle revealed that active tension (C: 6.6 ± 1.7 g/mm 2; AAS: 6.5 ± 1.5 g/mm 2) and maximum rate of tension development (C: 69 ± 21 g/mm 2/s; AAS: 69 ± 18 g/mm 2) were not significantly different from group C (p>0.05). In conclusion: 1) Compensated pressure-overload myocardial hypertrophy is associated with preserved myocardial function and increased ventricular performance; 2) The improved LV function might be due to the ventricular remodeling characterized by an increased relative wall thickness. Copyright © 2002 By PJD Publications Limited.