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.

Critérios ecocardiográficos para definição de graus de disfunção ventricular em ratos portadores de estenose aórtica

OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi identificar variáveis ecocardiográficas que definam graus de disfunção cardíaca em ratos com estenose aórtica (EAo). MÉTODOS: Ratos Wistar (n = 23), machos (90-100 g), foram submetidos a cirurgia para indução de EAo. As variáveis ecocardiográficas analisadas foram: diâmetros diastólico do ventrículo esquerdo (DDVE) e sistólico do átrio esquerdo em valores absolutos e normalizados para o peso corporal; diâmetro sistólico do VE (DSVE); três índices de encurtamento do VE (% de encurtamento endocárdico, %Enc.Endo; % de encurtamento miocárdico, %Enc.Mio; e velocidade de encurtamento da parede posterior do VE, VEPP); e índice de massa do VE (IMVE). Essas variáveis foram utilizadas para a análise de agrupamento (cluster analysis). RESULTADOS: A análise de agrupamento possibilitou separar os ratos com EAo em dois grupos: disfunção leve (n = 13) e disfunção severa (n = 9). Os intervalos de confiança das seguintes variáveis não apresentaram superposição dos seus valores: DDVE, DSVE, %Enc.Endo, %Enc.Mio, IMVE e VEPP. CONCLUSÃO: A utilização conjunta dos intervalos de confiança dessas variáveis permite identificar dois grupos de ratos com estenose aórtica e diferentes graus de comprometimento cardíaco, possibilitando a realização de estudos longitudinais com grupos homogêneos de animais.

Follow-up study of morphology and cardiac function in rats undergoing induction of supravalvular aortic stenosis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

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.

Food restriction induces in vivo ventricular dysfunction in spontaneously hypertensive rats without impairment of in vitro myocardial contractility

Cardiac structures, function, and myocardial contractility are affected by food restriction (FR). There are few experiments associating undernutrition with hypertension. The aim of the present study was to analyze the effects of FR on the cardiac response to hypertension in a genetic model of hypertension, the spontaneously hypertensive rat (SHR). Five-month-old SHR were fed a control or a calorie-restricted diet for 90 days. Global left ventricle (LV) systolic function was evaluated in vivo by transthoracic echocardiogram and myocardial contractility and diastolic function were assessed in vitro in an isovolumetrically beating isolated heart (Langendorff preparation). FR reduced LV systolic function (control (mean ± SD): 58.9 ± 8.2; FR: 50.8 ± 4.8%, N = 14, P < 0.05). Myocardial contractility was preserved when assessed by the +dP/dt (control: 3493 ± 379; FR: 3555 ± 211 mmHg/s, P > 0.05), and developed pressure (in vitro) at diastolic pressure of zero (control: 152 ± 16; FR: 149 ± 15 mmHg, N = 9, P > 0.05) and 25 mmHg (control: 155 ± 9; FR: 150 ± 10 mmHg, N = 9, P > 0.05). FR also induced eccentric ventricular remodeling, and reduced myocardial elasticity (control: 10.9 ± 1.6; FR: 9.2 ± 0.9%, N = 9, P < 0.05) and LV compliance (control: 82.6 ± 16.5; FR: 68.2 ± 9.1%, N = 9, P < 0.05). We conclude that FR causes systolic ventricular dysfunction without in vitro change in myocardial contractility and diastolic dysfunction probably due to a reduction in myocardial elasticity.

THE ROLE of OXIDATIVE STRESS and LIPID PEROXIDATION IN VENTRICULAR REMODELING INDUCED BY TOBACCO SMOKE EXPOSURE AFTER MYOCARDIAL INFARCTION

OBJECTIVE: To evaluate the roles of oxidative stress and lipid peroxidation in the ventricular remodeling that is induced by tobacco smoke exposure after myocardial infarction.METHODS: After induced myocardial infarction, rats were allocated into two groups: C (control, n=25) and ETS (exposed to tobacco smoke, n=24). After 6 months, survivors were submitted to echocardiogram and biochemical analyses.RESULTS: Rats in the ETS group showed higher diastolic (C = 1.52 +/- 0.4 mm(2), ETS = 1.95 +/- 0.4 mm(2); p=0.032) and systolic (C = 1.03 +/- 0.3, ETS = 1.36 +/- 0.4 mm(2)/g; p=0.049) ventricular areas, adjusted for body weight. The fractional area change was smaller in the ETS group (C = 30.3 +/- 10.1 %, ETS = 19.2 +/- 11.1 %; p=0.024) and E/A ratios were higher in ETS animals (C = 2.3 +/- 2.2, ETS = 5.1 +/- 2.5; p=0.037). ETS was also associated with a higher water percentage in the lung (C = 4.8 (4.3-4.8), ETS = 5.5 (5.3-5.6); p=0.013) as well as higher cardiac levels of reduced glutathione (C = 20.7 +/- 7.6 nmol/mg of protein, ETS = 40.7 +/- 12.7 nmol/mg of protein; p=0.037) and oxidized glutathione (C = 0.3 +/- 0.1 nmol/g of protein, ETS = 0.9 +/- 0.3 nmol/g of protein; p=0.008). No differences were observed in lipid hydroperoxide levels (C = 0.4 +/- 0.2 nmol/mg of tissue, ETS = 0.1 +/- 0.1 nmol/mg of tissue; p=0.08).CONCLUSION: In animals exposed to tobacco smoke, oxidative stress is associated with the intensification of ventricular re-remodeling after myocardial infarction.

Early echocardiographic predictors of increased left ventricular end-diastolic pressure three months after myocardial infarction in rats

Background: The objective of this study was to determine the early echocardiographic predictors of elevated left ventricular end-diastolic pressure (LVEDP) after a long follow-up period in the infarcted rat model.Material/Methods: Five days and three months after surgery, sham and infarcted animals were subjected to transthoracic echocardiography. Regression analysis and receiver-operating characteristic (ROC) curve were performed for predicting increased LVEDP 3 months after MI.Results: Among all of the variables, assessed 5 days after myocardial infarction, infarct size (OR: 0.760; CI 95% 0.563-0.900; p=0.005), end-systolic area (ESA) (OR: 0.761; Cl 95% 0.564-0.900; p=0.008), fractional area change (FAC) (OR: 0.771; CI 95% 0.574-0.907; p=0.003), and posterior wall-shortening velocity (PWSV) (OR: 0.703; CI 95% 0.502-0.860; p=0.048) were predictors of increased LVEDP. The LVEDP was 3.6 +/- 1.8 mmHg in the control group and 9.4 +/- 7.8 mmHg among the infarcted animals (p=0.007). Considering the critical value of predictor variables in inducing cardiac dysfunction, the cut-off value was 35% for infarct size, 0.33 cm(2) for ESA, 40% for FAC, and 26 mm/s for PWSV.Conclusions: Infarct size, FAC, ESA, and PWSV, assessed five days after myocardial infarction, can be used to estimate an increased LVEDP three months following the coronary occlusion.

Exposure time and ventricular remodeling induced by tobacco smoke exposure in rats

Background: We investigated the effects of length of exposure to tobacco smoke on the cardiac remodeling process induced by exposure to cigarette smoke in rats.Material/Methods: Rats were separated into 4 groups: nonsmoking (NS) 2 (n=25; control animals not exposed to tobacco smoke for 2 months), smoking (S)2 (n=22; rats exposed to smoke from 40 cigarettes/d for 2 months), NS6 (n=18; control animals not exposed to tobacco smoke for 6 months), and S6 (n=25; rats exposed to smoke from 40 cigarettes/d for 6 months). All animals underwent echocardiographic, isolated heart, and morphometric studies. Data were analyzed with a 2-way analysis of variance.Results: No interaction among the variables was found; this suggests that length of exposure to tobacco smoke did not influence the effects of exposure to smoke. Values for left ventricular diastolic diameter/body weight and left atrium/body weight were higher (p=0.023 and p=0.001, respectively) in smoking (S2 and S6) than in nonsmoking animals (NS2 and NS6). Left ventricular mass index was higher (p=0.048) in smoking than in nonsmoking animals. In the isovolumetrically beating ventricle, peak systolic pressure was higher (p=0.034) in smoking than in nonsmoking animals. Significantly higher values were found for left ventricular weight (p=0.017) and right ventricular weight (p=0.001) adjusted for body weight in smoking as opposed to nonsmoking animals. Systolic pressure was higher (p=0.001) in smoking (128 +/- 14 mm Hg) than in nonsmoking animals (112 +/- 11 mm Hg).Conclusions: Length of exposure to cigarette smoke did not influence cardiac remodeling caused by exposure to sm oke in rats.

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.