The role of interleukin-1beta on the expression of nestin in cardiac neural stem cells following myocardial infarction

Le mécanisme biologique responsable pour l’augmentation de l’expression de la protéine nestin dans les cellules souches neurales (CSN) du cœur après un infarctus du myocarde (IM) demeure inconnu. Des études antérieures ont démontré que le traitement au dexamethasone, un glucocorticoïde aux propriétés anti-inflammatoires, abolit la régulation positive de nestin après un IM. Ceci suggère un lien avec la réponse inflammatoire. Nous avons vérifié dans cette étude l’hypothèse que la cytokine inflammatoire interleukin-1beta (IL-1beta) peut modifier le phénotype de cellules souches neurales. Le deuxième objectif de l’étude fut d’établir l’impact, suivant un IM, de l’inhibition de la signalisation de IL-1beta sur la fonction et la guérison cardiaque. Suite à une ligature complète de l’artère coronaire du rat mâle, le dysfonctionnement contractile du ventricule gauche fut associé à une régulation positive de la protéine nestin dans le myocarde non-infarci. Le traitement avec Xoma 052 (1 mg/kg), un anticorps anti-IL-1beta, 24h, 7 et 14 jours après un évènement ischémique, eu aucun effet sur la taille de l’infarctus ou la contractilité du ventricule gauche. De plus, le traitement avec Xoma 052 après un IM n’a pu supprimer l’augmentation de l’expression de nestin et Bcl-2 malgré une réduction modeste du niveau de la protéine Bax. Pour déterminer directement le rôle de la réponse inflammatoire en l’absence d’ischémie, nous avons injecté des rats mâles avec du LPS (10mg/kg, 18hrs). Dans le coeur du rat-LPS, nous avons noté une augmentation significative du niveau d’ARNm de IL-1beta et de l’expression de la protéine nestin. Le prétraitement avec 10mg/kg de Xoma 052 a aboli l’augmentation de l’expression de nestin dans le coeur des rats-LPS. Ces observations indiquent que les cellules souches neurales pourraient représenter une cible potentielle de l’IL-1beta.

Sélection de gènes de référence pour la normalisation des expériences de PCR quantitative dans un modèle de dysfonction diastolique de lapin

La dysfonction diastolique du ventricule gauche (DDVG) réfère à une rigidité ainsi qu’à des troubles de relaxation au niveau de ce ventricule pendant la phase de la diastole. Nos connaissances sur les mécanismes moléculaires sous-jacents de cette pathologie demeurent limités. Les analyses géniques sont indispensables afin de bien identifier les voies par lesquelles cette maladie progresse. Plusieurs techniques de quantification de l’expression génique sont disponibles, par contre la RT-qPCR demeure la méthode la plus populaire vu sa haute sensibilité et de ses coûts modérés. Puisque la normalisation occupe un aspect très important dans les expériences de RT-qPCR, nous avons décidé de sélectionner des gènes montrant une haute stabilité d’expression dans un modèle de DDVG de lapin. Nous avons alors exposé 18 lapins blancs soit à une diète normale (n=7) ou bien à une diète hypercholestérolémiante additionnée de vitamine D2 (n=11). La DDVG a été évaluée par des mesures échocardiographiques. L’expression de l’ARNm de dix gènes communément utilisés dans la littérature comme normalisateur (Gapdh, Hprt1, Ppia, Sdha, Rpl5, Actb, Eef1e1, Ywhaz, Pgk1, et G6pd) a été mesurée par RT-qPCR. L’évaluation de leur stabilité a été vérifiée par les algorithmes de geNorm et Normfinder. Sdha et Gapdh ont obtenu les meilleurs scores de stabilité (M<0.2) et ont été suggérés par le geNorm, comme meilleure combinaison. Par contre, l’utilisation de Normfinder mène à la sélection d’Hprt1 et Rpl5 comme meilleure combinaison de gènes de normalisation (0.042). En normalisant par ces deux combinaisons de gènes, l’expression de l’ARNm des peptides natriurétiques de type A et B (Anp et Bnp), de la protéine chimiotactique des monocytes-1 (Mcp-1) et de la sous unité Nox-2 de la NADPH oxydase ont montré des augmentations similaires chez le groupe hypercholestérolémique comparé au groupe contrôle (p<0.05). Cette augmentation d’expressions a été corrélée avec plusieurs paramètres échocardiographiques de DDVG. À notre connaissance, c’est la première étude par laquelle une sélection de gènes de référence a été réalisée dans un modèle de lapin développant une DDVG.

Effet du resvératrol sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à l’hypertrophie ventriculaire gauche dans un modèle porcin.

Les propriétés antioxydantes du resvératrol sont d’un grand intérêt pour contrer la dysfonction endothéliale où la contribution du stress oxydant est majeure. Cette dysfonction endothéliale est d’ailleurs bien caractérisée en hypertrophie ventriculaire gauche (HVG). Cette étude vise à explorer les effets thérapeutiques du resvératrol sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à l’HVG. L’HVG est induite suite à un cerclage aortique (CA) sur des porcelets de 2 mois. Le resvératrol est ensuite administré à 20 mg/kg/jour per os aux animaux répertoriés dans différents groupes. Le groupe 1 comprend les animaux contrôles sans CA alors que le groupe 2 représente les porcelets ayant subit le CA sans traitement. Le groupe 3 comprend les animaux traités pendant les 60 jours après la chirurgie alors que le groupe 4 est traité seulement à partir du 30ème jour jusqu’au jour 60. Des analyses échocardiographiques et histologiques ont été effectuées afin de déterminer le degré d’hypertrophie et l’impact du resvératrol sur la progression de l’HVG alors que la réactivité vasculaire a été évaluée par des expériences de chambres d’organes. La dysfonction endothéliale a été étudiée in vitro par quantification des métabolites nitriques et des niveaux de GMPc tandis que le stress oxydant est décrit par les niveaux d’angiotensine II (Ang II) et de protéines carbonylées. Les courbes dose-réponse à la sérotonine du groupe 3 traité pendant les 60 jours au resvératrol ont démontré une relaxation vasculaire significativement améliorée comparé au groupe 2 non-traité (p<0,05). Le pourcentage de changement du rapport de la masse du ventricule gauche sur la masse corporelle (LVmass/BW) a démontré une inhibition du développement de l’HVG dans le groupe 3 alors que le groupe 4 n’a pas eu d’effets bénéfiques des 30 jours de traitement au resvératrol. La biodisponibilité du NO représentée par la mesure de ses métabolites en circulation (398,71±21,74 ; 151,04±14,95 ; 241,86±15,53 ; 208,17±26,52 uM pour les groupes 1, 2, 3 et 4 respectivement, p<0,001 pour groupe 1 et 3 vs groupe 2) et par le niveau de GMPc a été augmentée avec l’administration du polyphénol (2,54±0,63 ; 0,67±0,45 ; 1,71±0,25 ; 1,98±0,29 pmol/ml pour les groupes 1, 2, 3 et 4 respectivement, p<0,05 pour groupe 1, 3 et 4 vs groupe 2). Le rôle antioxydant du resvératrol a été confirmé avec une réduction des niveaux de protéines carbonylées chez le groupe 3 comparé aux valeurs du groupe 2 (0,14±0,05 vs 0,33±0,03 nmol/mg respectivement) sans diminution des niveaux d’Ang II. Le resvératrol a aussi réduit l’hypertrophie des cardiomyocytes et la fibrose interstitielle. Ainsi, le resvératrol peut effectivement réduire la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques et limiter l’occurrence de remodelage myocardique associé à l’HVG, principalement à travers l’activation de la signalisation dépendante du NO.

Cardiac cell fate control by the imidazoline I1 receptor/nischarin : application in cardiac pathology

La moxonidine, un médicament antihypertenseur sympatholytique de type imidazolinique, agit au niveau de la médulla du tronc cérébral pour diminuer la pression artérielle, suite à l’activation sélective du récepteur aux imidazolines I1 (récepteur I1, aussi nommé nischarine). Traitement avec de la moxonidine prévient le développement de l’hypertrophie du ventricule gauche chez des rats hypertendus (SHR), associé à une diminution de la synthèse et une élévation transitoire de la fragmentation d’ADN, des effets antiprolifératifs et apoptotiques. Ces effets se présentent probablement chez les fibroblastes, car l’apoptose des cardiomyocytes pourrait détériorer la fonction cardiaque. Ces effets apparaissent aussi avec des doses non hypotensives de moxonidine, suggérant l’existence d’effets cardiaques directes. Le récepteur I1 se trouvé aussi dans les tissus cardiaques; son activation ex vivo par la moxonidine stimule la libération de l’ANP, ce qui montre que les récepteurs I1 cardiaques sont fonctionnels malgré l’absence de stimulation centrale. Sur la base de ces informations, en plus du i) rôle des peptides natriurétiques comme inhibiteurs de l’apoptose cardiaque et ii) des études qui lient le récepteur I1 avec la maintenance de la matrix extracellulaire, on propose que, à part les effets sympatholytiques centrales, les récepteurs I1 cardiaques peuvent contrôler la croissance-mort cellulaire. L’activation du récepteur I1 peut retarder la progression des cardiopathies vers la défaillance cardiaque, en inhibant des signaux mal adaptatifs de prolifération et apoptose. Des études ont été effectuées pour : 1. Explorer les effets in vivo sur la structure et la fonction cardiaque suite au traitement avec moxonidine chez le SHR et le hamster cardiomyopathique. 2. Définir les voies de signalisation impliquées dans les changements secondaires au traitement avec moxonidine, spécifiquement sur les marqueurs inflammatoires et les voies de signalisation régulant la croissance et la survie cellulaire (MAPK et Akt). 3. Explorer les effets in vitro de la surexpression et l’activation du récepteur I1 sur la survie cellulaire dans des cellules HEK293. 4. Rechercher la localisation, régulation et implication dans la croissance-mort cellulaire du récepteur I1 in vitro (cardiomyocytes et fibroblastes), en réponse aux stimuli associés au remodelage cardiaque : norépinephrine, cytokines (IL-1β, TNF-α) et oxydants (H2O2). Nos études démontrent que la moxonidine, en doses hypotensives et non-hypotensives, améliore la structure et la performance cardiaque chez le SHR par des mécanismes impliquant l’inhibition des cytokines et des voies de signalisation p38 MAPK et Akt. Chez le hamster cardiomyopathique, la moxonidine améliore la fonction cardiaque, module la réponse inflammatoire/anti-inflammatoire et atténue la mort cellulaire et la fibrose cardiaque. Les cellules HEK293 surexprimant la nischarine survivent et prolifèrent plus en réponse à la moxonidine; cet effet est associé à l’inhibition des voies ERK, JNK et p38 MAPK. La surexpression de la nischarine protège aussi de la mort cellulaire induite par le TNF-α, l’IL-1β et le H2O2. En outre, le récepteur I1 s’exprime dans les cardiomyocytes et fibroblastes, son activation inhibe la mort des cardiomyocytes et la prolifération des fibroblastes induite par la norépinephrine, par des effets différentiels sur les MAPK et l’Akt. Dans des conditions inflammatoires, la moxonidine/récepteur aux imidazolines I1 protège les cardiomyocytes et facilite l’élimination des myofibroblastes par des effets contraires sur JNK, p38 MAPK et iNOS. Ces études démontrent le potentiel du récepteur I1/nischarine comme cible anti-hypertrophique et anti-fibrose à niveau cardiaque. L’identification des mécanismes cardioprotecteurs de la nischarine peut amener au développement des traitements basés sur la surexpression de la nischarine chez des patients avec hypertrophie ventriculaire. Finalement, même si l’effet antihypertenseur des agonistes du récepteur I1 centraux est salutaire, le développement de nouveaux agonistes cardiosélectifs du récepteur I1 pourrait donner des bénéfices additionnels chez des patients non hypertendus.

Les cellules endothéliales peuvent acquérir un phénotype mésenchymateux associé avec l’expression de la protéine nestine dans un modèle d’hypertrophie cardiaque et de fibrose réactive

L’hypertrophie cardiaque représente la réponse primaire du cœur dans le but d’améliorer la fonction cardiaque qui est compromise suite à un accident ischémique ou une surcharge hémodynamique. Cependant, l’hypertrophie cardiaque a pour conséquence pathologique la fibrose réactive, qui est caractérisée par la synthèse incontrôlée et le dépôt du collagène par les myofibroblastes. Ainsi, l’accumulation accrue du collagène dans le cœur hypertrophié mène à l’augmentation de la rigidité cardiaque et la détérioration progressive de la fonction contractile du cœur. Plusieurs études ont démontré que la protéine nestine, appartenant à la famille des filaments intermédiaires, est ré-exprimée dans les myofibroblastes durant la fibrose réparative et est impliquée dans la prolifération cellulaire. Basée sur ces observations, cette étude teste l’hypothèse selon laquelle nestine est induite dans les myofibroblastes suivant le développement de la fibrose réactive dans le cœur des rats ayant subi une constriction aortique supra-rénale. Deux semaines suivant une constriction aortique supra-rénale chez le rat, un patron d’hypertrophie concentrique cardiaque a été observé et associé avec une réponse de fibrose réactive caractérisée par le dépôt accru de collagène dans le tissu interstitiel et la région péri-vasculaire de nombreux vaisseaux sanguins cardiaques. De plus, les niveaux de la protéine nestine sont augmentés significativement dans les cœurs des rats hypertrophiés, et ce, de façon corrélative avec la pression artérielle moyenne et la pression systolique du ventricule gauche. Les techniques d’immunofluorescences ont révélé une apparition accrue des cellules immunoréactives à nestine, qui présentent un phénotype mésenchymateux caractérisé par la co-expression de collagène dans le tissu interstitiel et la région péri-vasculaire des cœurs hypertrophiés. Ces données suggèrent que les fibroblastes résidents peuvent exprimer la protéine nestine ou que l’expression de nestine est induite en réponse aux facteurs pro-fibrotiques impliqués dans la fibrose réactive. En effet, l’exposition des myofibroblastes normaux et des myofibroblastes isolés des cœurs hypertrophiés à l’AII, TGF-B1 et EGF augmente significativement l’expression de la protéine nestine, tandis que l’expression de l’α-SMA demeure inchangée. De plus, de manière prédominante dans le cœur hypertrophié, des cellules non-vasculaires CD31(+) ont été détectées dans le tissu interstitiel et la région péri-vasculaire. Ces cellules co-expriment nestine et collagène suggérant une transition des cellules endothéliales vers un phénotype mésenchymateux. Finalement, la protéine nestine, sous sa forme filamenteuse, a été détectée dans les cellules endothéliales de l’artère coronaire humaine et leur exposition au TGF-B1, induit l’expression de collagène. En revanche, l’expression de collagène a été détectée dans les cellules microvasculaires de rats CD31(+), alors que l’expression de nestine est absente. En réponse aux traitements de TGF-B1 et EGF, l’expression de nestine, sous sa forme non-filamenteuse, est détectée dans les cellules microvasculaires de rats. Collectivement, ces données supportent la prémisse selon laquelle la réponse de fibrose réactive dans les cœurs hypertrophiés, suite à une constriction aortique supra-rénale, est attribuée en partie à l’augmentation de l’apparition des cellules mésenchymateuses positives à l’expression de nestine qui proviennent des fibroblastes résidents du ventricule. De plus, les données in vivo et in vitro suggèrent que les cellules endothéliales déplacées représentent une source additionnelle des cellules mésenchymateuses nestine(+) dans le cœur hypertrophié et contribuent au développement de la fibrose réactive. Cibler la protéine nestine peut représenter une approche thérapeutique afin d’atténuer la réponse de fibrose réactive indépendamment de l’origine des cellules mésenchymateuses.

Sobrevida y factores relacionados con reintervención en pacientes tratados con valvuloplastia aórtica con balón en la Fundación Cardioinfantil

Introducción: La valvuloplastía aórtica con balón (VAB) es el procedimiento de elección para el manejo de La estenosis valvular aórtica en pediatría. La mortalidad y la supervivencia libre de reintervenciones no han sido evaluadas en Colombia. Objetivo: Determinar la sobrevida global y los factores asociados de reintervención valvular aórtica (RVA) en los pacientes tratados con VAB en la Fundación Cardio infantil – Instituto de Cardiología entre febrero del 2005 y marzo del 2013. Métodos: estudio estudio analítico de cohorte Resultados: Se evaluaron 69 VAB. La edad promedio de realización fue de 74,89 meses. La relación hombre: mujer de 4:1. Un 30,5% de los pacientes tenían malformaciones cardiacas asociadas. Se presentaron complicaciones en 13% de las VAB. La presión sistólica del ventrículo izquierdo presento una reducción promedio de un 63,6%. Se siguieron el 81,2% de las VAB, encontrando a los 9 años de seguimiento, supervivencia de 89,2% y necesidad de RVA en 14,2% de las VAB, siendo más frecuentes en VAB con gradiente post-VAB mayor de 35 mmhg (p= 0.005), con un RR de 6.6. Los otros factores no mostraron relaciones estadísticamente significativas (edad, morfología valvular, malformaciones asociadas, insuficiencia aórtica post-VAB). Conclusiones: La VAB es eficaz en el manejo de la EVA congénita, con una mortalidad y supervivencia libre de RVA similares a las encontradas en estudios previamente publicados. El gradiente post VAB mayor de 35 mm hg fue el único factor de riesgo que se correlacionó con la supervivencia libre de RVA.

Correlación y concordancia entre ecocardiografía y cateterismo cardiaco derecho para determinación de la presión sistólica de arteria pulmonar

Introducción. El cateterismo cardiaco derecho representa el estándar de referencia para el diagnóstico de hipertensión pulmonar, sin embargo el rendimiento de la ecocardiografía como estudio inicial ha mostrado buena correlación con las variables medidas por cateterismo. El presente estudio pretende describir el grado de correlación y concordancia entre la ecocardiografía y el cateterismo cardiaco derecho para la medición de la presión sistólica de la arteria pulmonar. Materiales y métodos. Se realizó un estudio observacional retrospectivo de los pacientes sometidos a cateterismo cardiaco derecho entre los años 2009 a 2014 y se compararon con los datos de ecocardiograma más cercano a este cateterismo, teniendo en cuenta la presión sistólica de la arteria pulmonar (PSAP) en las dos modalidades diagnósticas mediante correlación y concordancia estadística según los coeficientes de Pearson y el índice de Lin respectivamente. Resultados. Se recolectaron un total de 169 pacientes con un índice de correlación (r) obtenido para la medición de PSAP del total de la muestra de 0.73 p < 0.0001 mostrando un grado de correlación alto para toda la muestra evaluada. El análisis de concordancia obtenido para toda la población a partir del índice de Lin fue de 0.71 lo que determinó una pobre concordancia. Discusión. Se encontró buena correlación entre ecocardiografía y cateterismo cardiaco derecho para la medición de la PSAP, sin embargo la concordancia entre los métodos diagnósticos es pobre, por tanto el ecocardiograma no reemplaza al cateterismo cardiaco derecho como estudio de elección para diagnóstico y seguimiento de pacientes con hipertensión pulmonar.

Mecánica ventricular izquierda en pacientes con infarto agudo del miocardio

RESUMEN Introducción El papel de las nuevas técnicas ecocardiográficas para el diagnóstico de infarto agudo del miocardio se encuentra en desarrollo y la realización de mecánica ventricular izquierda podría sugerir la presencia de enfermedad coronaria hemodinámicamente significativa. Objetivos Determinar si en pacientes con infarto agudo del miocardio la medición de strain longitudinal global y regional sirve para predecir la presencia de enfermedad coronaria significativa. Métodos Es un estudio de pruebas diagnósticas en el que se evaluaron las características operativas de la mecánica ventricular izquierda para la detección de enfermedad coronaria significativa comparado contra el cateterismo cardiaco, considerado el patrón de oro. Se analizaron 54 pacientes con infarto agudo del miocardio llevados a cateterismo cardiaco, a quienes se les realizó un ecocardiograma transtorácico con medición de strain longitudinal global y regional. Resultados De los 54 pacientes analizados, el 83% tenía enfermedad coronaria significativa. El hallazgo de un strain longitudinal global < -17.5 tuvo una sensibilidad del 85% y una especificidad del 78% para predecir la presencia de enfermedad coronaria; para la arteria descendente anterior un strain longitudinal regional < – 17.4 tuvo una sensibilidad de 82% y una especificidad de 44%, para la arteria circunfleja una sensibilidad del 87% y una especificidad del 37% y para la arteria coronaria derecha una sensibilidad de 73% y una especificidad de 32%. Conclusiones La realización de ecocardiografía con mecánica ventricular en pacientes con infarto agudo del miocardio es útil para predecir la presencia de enfermedad coronaria hemodinámicamente significativa.

Avaliação de Índices de Função Sistólica do Ventrículo Esquerdo em Canis lupus familiaris por Técnica de Ecocardiografia Doppler

A função cardíaca é fortemente condicionada pela mioarquitectura do coração, pelo que o estudo da relação morfologia-função ventricular nos mamíferos é de grande importância no diagnóstico e tratamento de patologias cardíacas. O cálculo dos volumes cardíacos durante todo o ciclo cardíaco tem uma importância fundamental para o estudo da função ventricular e para a definição dos padrões hemodinâmicos. Foi objectivo deste trabalho, o estudo de índices de função sistólica ventricular esquerda, em 25 cães (Cannis lupus familiaris), através da utilização de diferentes técnicas ecocardiográficas, como o Modo M, ecocardiografia bidimensional, Doppler tecidular e a ecocardiografia de contraste. Foi utilizado contraste ultrasonográfico, para melhorar a definição do endocárdio e possibilitar maior rigor no cálculo dos volumes ventriculares, e na avaliação da função ventricular sisto-diastólica global e regional. Os resultados apresentados foram sujeitos a tratamento estatístico com software Analyze-it. O Doppler tecidular mostrou ser um método robusto para avaliar a função sistólica. A ecocardiografia de contraste permitiu não só obter uma melhor definição endocárdica, como obter valores de fracção de ejecção com diferença estatisticamente significativa. Como os três métodos utilizados avaliam diferentes aspectos da função sistólica, função ventricular radial, circunferencial e longitudinal, não podem ser comparados directamente entre si.

Conditional transgenic expression of fibroblast growth factor 9 in the adult mouse heart reduces heart failure mortality after myocardial infarction

BACKGROUND: Fibroblast growth factor 9 (FGF9) is secreted from bone marrow cells, which have been shown to improve systolic function after myocardial infarction (MI) in a clinical trial. FGF9 promotes cardiac vascularization during embryonic development but is only weakly expressed in the adult heart. METHODS AND RESULTS: We used a tetracycline-responsive binary transgene system based on the α-myosin heavy chain promoter to test whether conditional expression of FGF9 in the adult myocardium supports adaptation after MI. In sham-operated mice, transgenic FGF9 stimulated left ventricular hypertrophy with microvessel expansion and preserved systolic and diastolic function. After coronary artery ligation, transgenic FGF9 enhanced hypertrophy of the noninfarcted left ventricular myocardium with increased microvessel density, reduced interstitial fibrosis, attenuated fetal gene expression, and improved systolic function. Heart failure mortality after MI was markedly reduced by transgenic FGF9, whereas rupture rates were not affected. Adenoviral FGF9 gene transfer after MI similarly promoted left ventricular hypertrophy with improved systolic function and reduced heart failure mortality. Mechanistically, FGF9 stimulated proliferation and network formation of endothelial cells but induced no direct hypertrophic effects in neonatal or adult rat cardiomyocytes in vitro. FGF9-stimulated endothelial cell supernatants, however, induced cardiomyocyte hypertrophy via paracrine release of bone morphogenetic protein 6. In accord with this observation, expression of bone morphogenetic protein 6 and phosphorylation of its downstream targets SMAD1/5 were increased in the myocardium of FGF9 transgenic mice. CONCLUSIONS: Conditional expression of FGF9 promotes myocardial vascularization and hypertrophy with enhanced systolic function and reduced heart failure mortality after MI. These observations suggest a previously unrecognized therapeutic potential for FGF9 after MI.

Lifetime Overproduction of Circulating Angiotensin-(1-7) Attenuates Deoxycorticosterone Acetate-Salt Hypertension-Induced Cardiac Dysfunction and Remodeling

We evaluated the development of arterial hypertension, cardiac function, and collagen deposition, as well as the level of components of the renin-angiotensin system in the heart of transgenic rats that overexpress an angiotensin (Ang)-(1-7)-producing fusion protein, TGR(A1-7)3292 (TG), which induces a lifetime increase in circulating levels of this peptide. After 30 days of the induction of the deoxycorticosterone acetate (DOCA)-salt hypertension model, DOCA-TG rats were hypertensive but presented a lower systolic arterial pressure in comparison with DOCA-Sprague-Dawley (SD) rats. In contrast to DOCA-SD rats that presented left ventricle (LV) hypertrophy and diastolic dysfunction, DOCA-TG rats did not develop cardiac hypertrophy or changes in ventricular function. In addition, DOCA-TG rats showed attenuation in mRNA expression for collagen type I and III compared with the increased levels of DOCA-SD rats. Ang II plasma and LV levels were reduced in SD and TG hypertensive rats in comparison with normotensive animals. DOCA-TG rats presented a reduction in plasma Ang-(1-7) levels; however, there was a great increase in Ang-(1-7) (approximate to 3-fold) accompanied by a decrease in mRNA expression of both angiotensin-converting enzyme and angiotensin-converting enzyme 2 in the LV. The mRNA expression of Mas and Ang II type 1 receptors in the LV was not significantly changed in DOCA-SD or DOCA-TG rats. This study showed that TG rats with increased circulating levels of Ang-(1-7) are protected against cardiac dysfunction and fibrosis and also present an attenuated increase in blood pressure after DOCA-salt hypertension. In addition, DOCA-TG rats showed an important local increase in Ang-(1-7) levels in the LV, which might have contributed to the attenuation of cardiac dysfunction and prefibrotic lesions. (Hypertension. 2010;55:889-896.)

Homocysteine Thiolactone Induces Cardiac Dysfunction: Role of Oxidative Stress

This study investigates the cardiac functioning in male Wistar rats after treatments with methionine and homocysteine thiolactone (HcyT). The rats were distributed into 3 groups and treated for 8 weeks. Group I was the control (CO) group, given water, group II was treated with methionine, and group III with HcyT (100 mg/kg). Morphometric and functional cardiac parameters were evaluated by echocardiography. Superoxide dismutase (SOD), catalase, and glutathione S-transferase activities, chemiluminescence, thiobarbituric acid reactive substances, and immunocontent were measured in the myocardium. Hyperhomocysteinemia was observed in rats submitted to the both treatments. The results showed diastolic function was compromised in HcyT group, seen by the increase of E/A (peak velocity of early (E) and late (A) diastolic filling) ratio, decrease in deceleration time of E wave and left ventricular isovolumic relaxation time. Myocardial performance index was increased in HcyT group and was found associated with increased SOD immunocontent. HcyT group demonstrated an increase in SOD, catalase, and glutatione S-transferase activity, and chemiluminescence and thiobarbituric acid reactive substances. Overall, these results indicated that HcyT induces a cardiac dysfunction and could be associated with oxidative stress increase in the myocardium.

Redox-sensitive prosurvival and proapoptotic protein expression in the myocardial remodeling post-infarction in rats

In this study, we investigated the oxidative stress influence in some prosurvival and proapoptotic proteins after myocardial infarction (MI). Male Wistar rats were divided in two groups: Sham-operated (control) and MI. MI was induced by left coronary artery occlusion. 28-days after surgery, echocardiographic, morphometric, and hemodynamic parameters were evaluated. Redox status (reduced to oxidized glutathione ratio, GSH/GSSG) and hydrogen peroxide levels (H(2)O(2)) were measured in heart tissue. The p-ERK/ERK, p-Akt/Akt, p-mTOR/mTOR and p-GSK-3 beta/GSK-3 beta ratios, as well as apoptosis-inducing factor (AIF) myocardial protein expression were quantified by Western blot. MI group showed an increase in cardiac hypertrophy (23%) associated with a decrease in ejection fraction (38%) and increase in left ventricular end-diastolic pressure (82%) when compared to control, characterizing ventricular dysfunction. Redox status imbalance was seen in MI animals, as evidenced by the decrease in the GSH/GSSG ratio (30%) and increased levels of H(2)O(2) (45%). This group also showed an increase in the ERK phosphorylation and a reduction of Akt and mTOR phosphorylation when compared to control. Moreover, we showed a reduction in the GSK-3 beta phosphorylation and an increase in AIF protein expression in MI group. Taken together, our results show increased H(2)O(2) levels and cellular redox imbalance associated to a higher p-ERK and AIF immunocontent, which would contribute to a maladaptive hypertrophy phenotype.

The Antiapoptotic Effect of Granulocyte Colony-stimulating Factor Reduces Infarct Size and Prevents Heart Failure Development in Rats

Background/Aim. Granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) reduces myocardial injury and improves cardiac function after myocardial infarction (MI). We investigated the early alterations provided by G-CSF and the chronic repercussions in infarcted rats. Methods. Male Wistar rats (200-250g) received vehicle (MI) or G-CSF (MI-GCSF) (50 mu g/kg, sc) at 7, 3 and 1 days before MI surgery. Afterwards MI was produced and infarct size was measured 1 and 15 days after surgery. Expression of anti-and proapoptotic proteins was evaluated immediately before surgery. 24 hours after surgery, apoptotic nuclei were evaluated. Two weeks after MI, left ventricular (LV) function was evaluated, followed by in situ LV diastolic pressure-volume evaluation. Results. Infarct size was decreased by 1 day pretreatment before occlusion (36 +/- 2.8 vs. 44 +/- 2.1% in MI; P<0.05) and remained reduced at 15 days after infarction (28 +/- 2.2 vs. 36 +/- 1.4% in MI; P<0.05). G-CSF pretreatment increased Bcl-2 and Bcl-xL protein expression, but did not alter Bax in LV. Apoptotic nuclei were reduced by treatment (Sham: 0.46 +/- 0.42, MI: 15.5 +/- 2.43, MI-GCSF: 5.34 +/- 3.34%; P<0.05). Fifteen days after MI, cardiac function remained preserved in G-CSF pretreated rats. The LV dilation was reduced in MI-G-CSF group as compared to MI rats, being closely associated with infarct size. Conclusion. The early beneficial effects of G-CSF were essentials to preserve cardiac function at a chronic stage of myocardial infarction. Copyright (C) 2011 S. Karger AG, Basel

The kidney in different stages of the cardiovascular continuum

Patients with chronic kidney disease are at higher risk of developing cardiovascular disease. The complex, interaction between the kidney and the cardiovascular system is incompletely understood, particularly at the early stages of the cardiovascular continuum. The overall aim of this thesis was to clarify novel aspects of the interplay between the kidney and the cardiovascular system at different stages of the cardiovascular continuum; from risk factors such as insulin resistance, inflammation and oxidative stress, via sub-clinical cardiovascular damage such as endothelial dysfunction and left ventricular dysfunction, to overt cardiovascular death. This thesis is based on two community-based cohorts of elderly, Uppsala Longitudinal Study of Adult Men (ULSAM) and Prospective Investigation of the Vasculature in Uppsala Seniors (PIVUS). The first study, show that higher insulin sensitivity, measured with euglycemic-hyperinsulinemic clamp technique was associated to improve estimated glomerular filtration rate (eGFR) in participants with normal fasting plasma glucose, normal glucose tolerance and normal eGFR. In longitudinal analyses, higher insulin sensitivity at baseline was associated with lower risk of impaired renal function during follow-up. In the second study, eGFR was inversely associated with different inflammatory markers (C-reactive protein, interleukin-6, serum amyloid A) and positively associated with a marker of oxidative stress (urinary F2-isoprostanes). In line with this, the urinary albumin/creatinine ratio was positively associated with these inflammatory markers, and negatively associated with oxidative stress. In study three, higher eGFR was associated with better endothelial function as assessed by the invasive forearm model. Further, in study four, higher eGFR was significantly associated with higher left ventricular systolic function (ejection fraction). The 5th study of the thesis shows that higher urinary albumin excretion rate (UAER) and lower eGFR was independently associated with an increased risk for cardiovascular mortality. Analyses of global model fit, discrimination, calibration, and reclassification suggest that UAER and eGFR add relevant prognostic information beyond established cardiovascular risk factors in participants without prevalent cardiovascular disease. Conclusion: this thesis show that the interaction between the kidney and the cardiovascular system plays an important role in the development of cardiovascular disease and that this interplay begins at an early asymptomatic stage of the disease process.