Mouse embryo culture induces changes in postnatal phenotype including raised systolic blood pressure

A key factor in the use of assisted reproductive technologies (ART) for diverse species is the safety of procedures for long-term health. By using a mouse model, we have investigated the effect of in vitro culture and embryo transfer (ET) of superovulated embryos on postnatal growth and physiological activity compared with that of embryos developing in vivo. Embryo culture from two-cell to blastocyst stages in T6 medium either with or without a protein source reduced blastocyst trophectoderm and inner cell mass cell number compared with that of embryos developing in vivo. Embryo culture and ET had minimal effects on postnatal growth when compared with in vivo development with an equivalent litter size. However, embryo culture, and to a lesser extent ET, led to an enhanced systolic blood pressure at 21 weeks compared with in vivo development independent of litter size, maternal origin, or body weight. Moreover, activity of enzymatic regulators of cardiovascular and metabolic physiology, namely, serum angiotensin-converting enzyme and the gluconeogenesis controller, hepatic phosphoeno/pyruvate carboxykinase, were significantly elevated in response to embryo culture and/or ET in female offspring at 27 weeks, independent of maternal factors and postnatal growth. These animal data indicate that postnatal physiological criteria important in cardiovascular and metabolic health may be more sensitive to routine ART procedures than growth. © 2007 by The National Academy of Sciences of the USA.

Endothelial Nox4 NADPH oxidase enhances vasodilatation and reduces blood pressure in vivo

Objective- Increased reactive oxygen species (ROS) production is involved in the pathophysiology of endothelial dysfunction. NADPH oxidase-4 (Nox4) is a ROS-generating enzyme expressed in the endothelium, levels of which increase in pathological settings. Recent studies indicate that it generates predominantly hydrogen peroxide (H O ), but its role in vivo remains unclear. Methods and Results- We generated transgenic mice with endothelium-targeted Nox4 overexpression (Tg) to study the in vivo role of Nox4. Tg demonstrated significantly greater acetylcholine- or histamine-induced vasodilatation than wild-type littermates. This resulted from increased H O production and H O -induced hyperpolarization but not altered nitric oxide bioactivity. Tg had lower systemic blood pressure than wild-type littermates, which was normalized by antioxidants. Conclusion- Endothelial Nox4 exerts potentially beneficial effects on vasodilator function and blood pressure that are attributable to H O production. These effects contrast markedly with those reported for Nox1 and Nox2, which involve superoxide-mediated inactivation of nitric oxide. Our results suggest that therapeutic strategies to modulate ROS production in vascular disease may need to separately target individual Nox isoforms. © 2011 American Heart Association, Inc.

Identification of blood pressure genes in the Dahl salt-sensitive hypertension model

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Relationships Between Current and Past Binge Drinking and Systolic Blood Pressure in Young Adults.

PURPOSE: Heavy episodic (i.e., "binge") drinking (i.e., ≥five drinks/occasion) is highly prevalent among young adults; those who binge do so four times per month on average, consuming nine drinks on average on each occasion. Although it is well established that chronic heavy drinking (≥two alcoholic beverages per day) increases the risk of hypertension, the relationship between binge drinking and blood pressure is not well described. Our aim was to describe the relationship between frequency of binge drinking, both current (at age 24 years) and past (at age 20 years), and systolic blood pressure (SBP) at age 24 years. METHODS: Participants (n = 756) from the longitudinal Nicotine Dependence in Teens study reported alcohol consumption at ages 20 and 24 years and had SBP measured at age 24 years. We examined the association between binge drinking and SBP using multiple linear regression, controlling for sex, race/ethnicity, education, monthly drinking in high school, cigarette smoking, and body mass index. RESULTS: Compared to nonbinge drinkers, SBP at age 24 years was 2.61 [.41, 4.82] mm Hg higher among current monthly bingers and 4.03 [1.35, 6.70] mm Hg higher among current weekly bingers. SBP at age 24 years was 2.90 [.54, 5.25] mm Hg higher among monthly bingers at age 20 years and 3.64 [.93, 6.35] mm Hg higher among weekly bingers at age 20 years, compared to nonbinge drinkers. CONCLUSIONS: Frequent binge drinking at ages 20 and 24 years is associated with higher SBP at age 24 years and may be implicated in the development of hypertension.

Identification of blood pressure genes in the Dahl salt-sensitive hypertension model

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Eph kinases and their ligands ephrins act in concert with sex hormones in regulating blood pressure

Les Erythropoietin-producing hepatocyte (EPH) sont la plus grande famille de récepteurs tyrosine kinase. Leurs ligands, les éphrines (EFNs), sont aussi des molécules exprimées à la surface cellulaire. Les EPH/EFNs sont impliqués dans de nombreux processus biologiques. L'hypertension artérielle (PA) est une maladie chronique qui, aujourd'hui, est devenue un problème médical critique dans le monde entier et un enjeu de santé publique. La découverte de nouvelles thérapeutiques de l'hypertension sont d'une grande importance pour la santé publique. Jusqu’à tout récemment, il existe seulement quelques études concernant le rôle de l’axe EPH/EFNs sur la fonction des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV). Dans nos études précédentes, nous avons montré qu'EPHB6 et EFNB1, de concert avec les hormones sexuelles, régulent la PA. Dans la présente étude, nous avons constaté que les différents membres de la famille EPH/EFN peuvent réguler soit positivement, soit négativement, la contractilité des CMLV et la PA: tandis que EPHB4 et EFNB2 appartiennent à la première catégorie, EFNB1, EFNB3 et EPHB6 appartiennent à la deuxième. In vivo, des souris males, mais non pas des femelles, porteuses d’une mutation EPHB4 (KO) spécifique du muscle lisse présentent une PA diminuée, comparée aux souris témoins (WT). Les CMLV de souris EPHB4 KO, en présence de testostérone, ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par la phényléphrine (PE). Au niveau moléculaire, la phosphorylation de la protéine kinase II dépendante de Ca2+/calmoduline et de la kinase de la chaine légère de la myosine (CLM) est augmentée, tandis que la phosphorylation de la kinase de la CLM est réduite dans les CMLV KO lors de la stimulation par PE, par rapport au WT CMLV. Cela fournit une base moléculaire à la réduction de la PA et de la contractilité des CMLV chez les souris EPHB4 KO. EFNB2 est le ligand majeur de l’EPHB4. Comme attendu, les souris EFNB2 KO spécifique du muscle lisse avaient un phénotype de PA semblable, quoique non identique, aux souris EPHB4 KO. Les souris mâles EFNB2 KO, mais pas femelles, sous régime régulier ou riche en sel, présentent une PA réduite, par rapport à leurs homologues WT. Au niveau cellulaire, les CMLV des souris KO ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par PE par rapport aux témoins WT. Une région de l’acide aminé (aa) 313 à l’aa 331 dans la partie intracellulaire d’EFNB2 est essentielle pour la signalisation inverse qui régule la contractilité des CMLV, selon des études de mutation-délétion. Dans une étude de génétique humaine, nous avons identifié, dans le gène EFNB2, six SNP qui étaient associées significativement au risque d'hypertension artérielle, de façon dépendante du sexe, ce qui corrobore nos résultats chez les souris. En revanche, la délétion du gène EFNB3 (KO) chez les souris femelles aboutit à une PA élevée et à une augmentation des résistances des petites artères in vivo, améliore la contractilité des petites artères ex-vivo et augmente la contractilité des CMLV in vitro. Les souris mâles KO ont une PA normale, mais la castration conduit à une augmentation significative de la PA dans les souris KO, mais pas dans les souris WT. Les CMLV des souris KO femelles ont montré une phosphorylation accrue de la CLM et une phosphorylation réduite de la kinase de la CLM, ce qui fournit à nouveau une base moléculaire aux phénotypes de PA et de contractilité des CMLV observés. Ce changement de signalisation est attribuable à une protéine adaptatrice Grip1. En effet, dans une étude d'association pan génomique par le Consortium International pour la Pression Sanguine, un SNP dans le gène GRIP1 a approché le seuil de significativité de la valeur p pour son association avec la pression diastolique. Nos recherches, pour la première fois, ont révélé que EPH/EFNs sont de nouveaux composants dans le système de régulation de la PA. Les membres de la famille EPH/EFN peuvent agir comme des forces Yin et Yang pour régler finement le tonus des vaisseaux pour assurer l'homéostasie de la PA et de sa régulation. Ces effets de EPH/EFNs dépendent du sexe et des niveaux d’hormones sexuelles. À partir de ces nouvelles connaissances, nous pourrions développer une nouvelle thérapie personnalisée pour l’hypertension artérielle, utilisant des antagonistes d'hormones sexuelles ou des thérapies de remplacement d'hormones sexuelles, selon les niveaux d'hormones sexuelles des patients et les mutations dans les gènes de l'EPH/EFN.

Exploring the cardiovascular disease continuum: blood pressure and target organ damage

Introduction The objectives of this thesis are to: (1) examine how ambulatory blood pressure monitoring (ABPM) refines office blood pressure (BP) measurement; (2) determine if absolute ambulatory BP or dipping status is better associated with target organ damage (TOD); (3) explore the association of isolated nocturnal hypertension (INH) with TOD; and (4) investigate the association of night-time BP with ultrasound markers of cardiovascular damage. Methods Data from the Mitchelstown Cohort Study was analysed to deliver objectives 1 and 2. Objective 3 was addressed by a systematic review and analysis of data from the Mitchelstown Study. A sample of participants from the Mitchelstown Study underwent an echocardiogram for speckle tracking analysis and carotid ultrasound to achieve objective 4. Results ABPM reclassifies hypertension status in approximately a quarter of individuals, with white coat and masked hypertension prevalence rates of 11% and 13% respectively. Night-time systolic BP is better associated with TOD than daytime systolic BP and dipping level. In multi-variable models the odds ratio (OR) for LVH was 1.4 (95% CI 1.1 -1.8) and for albumin:creatinine ratio ≥ 1.1 mg/mmol was 1.5 (95% CI 1.2 – 1.8) for each 10 mmHg rise in night-time systolic BP. The evidence for the association of INH with TOD is inconclusive. Night-time systolic BP is significantly associated with global longitudinal strain (GLS) (beta coefficient 0.85 for every 10 mmHg rise, 95% CI 0.3 – 1.4) and carotid plaques (OR 1.9 for every 10 mmHg rise, 95% CI 1.1 – 3.2) in univariable analysis. The findings persist for GLS in sex and age adjusted models but not in multivariable models. Discussion Hypertension cannot be effectively managed without using ABPM. Night-time systolic BP is better associated with TOD than daytime systolic BP and dipping level, and therefore, may be a better therapeutic target in future studies.

Volatile Blood Pressure Due To Baroreflex and Autonomic Failure

An 85-year-old male was hospitalized because of deterioration of his general condition and infection of the tracheostoma. He had had laryngectomy, bilateral neck dissection and radiation therapy for a laryngeal carcinoma 5 years earlier. Despite a good recovery, he could not get up because of a new onset of postural symptoms (dizziness, lightheadedness, collapse). Late onset of baroreflex failure and autonomic nervous system failure were diagnosed. Volatility of blood pressure (supine hypertension, upright hypotension) was treated with NaCl supplement during the day and a short-acting antihypertensive (clonidine) at night. With this regimen, the patient could walk without support.

Eph kinases and their ligands ephrins act in concert with sex hormones in regulating blood pressure

Les Erythropoietin-producing hepatocyte (EPH) sont la plus grande famille de récepteurs tyrosine kinase. Leurs ligands, les éphrines (EFNs), sont aussi des molécules exprimées à la surface cellulaire. Les EPH/EFNs sont impliqués dans de nombreux processus biologiques. L'hypertension artérielle (PA) est une maladie chronique qui, aujourd'hui, est devenue un problème médical critique dans le monde entier et un enjeu de santé publique. La découverte de nouvelles thérapeutiques de l'hypertension sont d'une grande importance pour la santé publique. Jusqu’à tout récemment, il existe seulement quelques études concernant le rôle de l’axe EPH/EFNs sur la fonction des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV). Dans nos études précédentes, nous avons montré qu'EPHB6 et EFNB1, de concert avec les hormones sexuelles, régulent la PA. Dans la présente étude, nous avons constaté que les différents membres de la famille EPH/EFN peuvent réguler soit positivement, soit négativement, la contractilité des CMLV et la PA: tandis que EPHB4 et EFNB2 appartiennent à la première catégorie, EFNB1, EFNB3 et EPHB6 appartiennent à la deuxième. In vivo, des souris males, mais non pas des femelles, porteuses d’une mutation EPHB4 (KO) spécifique du muscle lisse présentent une PA diminuée, comparée aux souris témoins (WT). Les CMLV de souris EPHB4 KO, en présence de testostérone, ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par la phényléphrine (PE). Au niveau moléculaire, la phosphorylation de la protéine kinase II dépendante de Ca2+/calmoduline et de la kinase de la chaine légère de la myosine (CLM) est augmentée, tandis que la phosphorylation de la kinase de la CLM est réduite dans les CMLV KO lors de la stimulation par PE, par rapport au WT CMLV. Cela fournit une base moléculaire à la réduction de la PA et de la contractilité des CMLV chez les souris EPHB4 KO. EFNB2 est le ligand majeur de l’EPHB4. Comme attendu, les souris EFNB2 KO spécifique du muscle lisse avaient un phénotype de PA semblable, quoique non identique, aux souris EPHB4 KO. Les souris mâles EFNB2 KO, mais pas femelles, sous régime régulier ou riche en sel, présentent une PA réduite, par rapport à leurs homologues WT. Au niveau cellulaire, les CMLV des souris KO ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par PE par rapport aux témoins WT. Une région de l’acide aminé (aa) 313 à l’aa 331 dans la partie intracellulaire d’EFNB2 est essentielle pour la signalisation inverse qui régule la contractilité des CMLV, selon des études de mutation-délétion. Dans une étude de génétique humaine, nous avons identifié, dans le gène EFNB2, six SNP qui étaient associées significativement au risque d'hypertension artérielle, de façon dépendante du sexe, ce qui corrobore nos résultats chez les souris. En revanche, la délétion du gène EFNB3 (KO) chez les souris femelles aboutit à une PA élevée et à une augmentation des résistances des petites artères in vivo, améliore la contractilité des petites artères ex-vivo et augmente la contractilité des CMLV in vitro. Les souris mâles KO ont une PA normale, mais la castration conduit à une augmentation significative de la PA dans les souris KO, mais pas dans les souris WT. Les CMLV des souris KO femelles ont montré une phosphorylation accrue de la CLM et une phosphorylation réduite de la kinase de la CLM, ce qui fournit à nouveau une base moléculaire aux phénotypes de PA et de contractilité des CMLV observés. Ce changement de signalisation est attribuable à une protéine adaptatrice Grip1. En effet, dans une étude d'association pan génomique par le Consortium International pour la Pression Sanguine, un SNP dans le gène GRIP1 a approché le seuil de significativité de la valeur p pour son association avec la pression diastolique. Nos recherches, pour la première fois, ont révélé que EPH/EFNs sont de nouveaux composants dans le système de régulation de la PA. Les membres de la famille EPH/EFN peuvent agir comme des forces Yin et Yang pour régler finement le tonus des vaisseaux pour assurer l'homéostasie de la PA et de sa régulation. Ces effets de EPH/EFNs dépendent du sexe et des niveaux d’hormones sexuelles. À partir de ces nouvelles connaissances, nous pourrions développer une nouvelle thérapie personnalisée pour l’hypertension artérielle, utilisant des antagonistes d'hormones sexuelles ou des thérapies de remplacement d'hormones sexuelles, selon les niveaux d'hormones sexuelles des patients et les mutations dans les gènes de l'EPH/EFN.

The relationship between baseline blood pressure and computed tomography findings in acute stroke: data from the Tinzaparin in Acute Ischaemic Stroke Trial (TAIST)

Background and Purpose—High blood pressure (BP) is present in 80% of patients with acute ischemic stroke and is independently associated with poor outcome. There are few data examining the relationship between admission BP and acute CT findings. Methods—TAIST was a randomized controlled trial assessing 10 days of treatment with tinzaparin versus aspirin in 1489 patients with acute ischemic stroke (48 hr) with admission BP of 220/120 mm Hg. CT brain scans were performed before randomization and after 10 days. The relationships between baseline BP and adjudicated CT findings were assessed. Odds ratios per 10 mm Hg change in BP were calculated. Results—Higher systolic BP (SBP) was associated with abnormal CT scans because of independent associations with chronic changes of leukoariosis (OR, 1.12; 95% CI, 1.05–1.17) and old infarction (OR, 1.12; 95% CI, 1.06 –1.17) at baseline, and signs of visible infarction at day 10 (OR, 1.06; 95% CI, 1.00 –1.13). A lower SBP was associated with signs of acute infarction (OR, 0.94; 95% CI, 0.89–0.99). Hemorrhagic transformation, dense middle cerebral artery sign, mass effect, and cerebral edema at day 10 were not independently associated with baseline BP. Conclusion—Although high baseline BP is independently associated with a poor outcome after stroke, this was not shown to be through an association with increased hemorrhagic transformation, cerebral edema, or mass effect; trial design may be suboptimal to detect this. Higher SBP is associated with visible infarction on day 10 scans. The influence of changing BP in acute stroke on CT findings is still to be ascertained.

Relationship between hyperacute blood pressure and outcome after ischemic stroke: data from the VISTA Collaboration

Background and Purpose—High blood pressure (BP) is associated independently with poor outcome after acute ischemic stroke, although in most analyses “baseline” BP was measured 24 hours or more postictus, and not during the hyperacute period. Methods—Analyses included 1722 patients in hyperacute trials (recruitment 8 hours) from the Virtual Stroke International Stroke Trial Archive (VISTA) Collaboration. Data on BP at enrolment and after 1, 2, 16, 24, 48, and 72 hours, neurological impairment at 7 days (NIHSS), and functional outcome at 90 days (modified Rankin scale) were assessed using logistic regression models, adjusted for confounding variables; results are for 10-mm Hg change in BP. Results—Mean time to enrolment was 3.7 hours (range 1.0 to 7.9). High systolic BP (SBP) was significantly associated with increased neurological impairment (odds ratio, OR 1.06, 95% confidence interval, 95% CI 1.01 to 1.12), and poor functional outcome; odds ratios for both increased with later BP measurements made at up to 24 hours poststroke. Smaller (versus larger) declines in SBP over the first 24 hours were significantly associated with poor NIHSS scores (OR 1.16, 95% CI 1.05 to 1.27) and functional outcome (OR 1.23, 95% CI 1.13 to 1.34). A large variability in SBP was also associated with poor functional outcome. Conclusions—High SBP and large variability in SBP in the hyperacute stages of ischemic stroke are associated with increased neurological impairment and poor functional outcome, as are small falls in SBP over the first 24 hours.

Relationship between therapeutic changes in blood pressure and outcomes in acute stroke: a metaregression

Both low and high blood pressure (BP) during the acute phase of stroke are associated independently with a poor outcome. Several small clinical trials have involved the alteration of BP and this study assessed the relationship between change in BP and functional outcome. Randomised controlled trials of interventions that would be expected, on pharmacological grounds, to alter BP in patients within one week of the onset of acute ischaemic or haemorrhagic stroke were sought using electronic searches. Data were collected on BP and clinical outcome. The relationship between the difference in on-treatment BP and odds ratios (OR) for outcomes was assessed using meta-regression. Thirty-seven trials involving 9,008 patients were included. A ‘U’ or ‘J’ shaped relationship were found between on-treatment BP difference and early death, death at the end of 90 day follow up, and combined death or dependency at the end of follow up. Although outcomes were not significantly reduced at any level of change in BP, the lowest odds occurred at: early death (OR 0.87, 95% confidence interval, CI 0.54 to 1.23) - 8.1 mmHg; death at end of follow up (OR 0.96, 95% CI 0.31 to 1.65) - 14.4 mmHg; and combined death or dependency at end of follow up (OR 0.95, 95% CI 0.11 to 1.72) - 14.6 mmHg. Although large falls or increases in BP are associated with a worse outcome, modest reductions may reduce death, and combined death or dependency, although the confidence intervals are wide and compatible with overall benefit or hazard.

Effect of telmisartan on functional outcome, recurrence, and blood pressure in patients with acute mild ischemic stroke: a PRoFESS subgroup analysis

Background and Purpose—High blood pressure (BP) is common in acute ischemic stroke and associated independently with a poor functional outcome. However, the management of BP acutely remains unclear because no large trials have been completed. Methods—The factorial PRoFESS secondary stroke prevention trial assessed BP-lowering and antiplatelet strategies in 20 332 patients; 1360 were enrolled within 72 hours of ischemic stroke, with telmisartan (angiotensin receptor antagonist, 80 mg/d, n647) vs placebo (n713). For this nonprespecified subgroup analysis, the primary outcome was functional outcome at 30 days; secondary outcomes included death, recurrence, and hemodynamic measures at up to 90 days. Analyses were adjusted for baseline prognostic variables and antiplatelet assignment. Results—Patients were representative of the whole trial (age 67 years, male 65%, baseline BP 147/84 mm Hg, small artery disease 60%, NIHSS 3) and baseline variables were similar between treatment groups. The mean time from stroke to recruitment was 58 hours. Combined death or dependency (modified Rankin scale: OR, 1.03; 95% CI, 0.84–1.26; P0.81; death: OR, 1.05; 95% CI, 0.27–4.04; and stroke recurrence: OR, 1.40; 95% CI, 0.68–2.89; P0.36) did not differ between the treatment groups. In comparison with placebo, telmisartan lowered BP (141/82 vs 135/78 mmHg, difference 6 to 7 mmHg and 2 to 4 mmHg; P0.001), pulse pressure (3 to 4 mmHg; P0.002), and rate-pressure product (466 mmHg.bpm; P0.0004). Conclusion—Treatment with telmisartan in 1360 patients with acute mild ischemic stroke and mildly elevated BP appeared to be safe with no excess in adverse events, was not associated with a significant effect on functional dependency, death, or recurrence, and modestly lowered BP.