GABA in the central amygdaloid nucleus modulates the electrolyte excretion and hormonal responses to blood volume expansion in rats

We investigated the involvement of GABAergic mechanisms of the central amygdaloid nucleus (CeA) in unanesthetized rats subjected to acute isotonic or hypertonic blood volume expansion (BVE). Male Wistar rats bearing cannulas unilaterally implanted in the CeA were treated with vehicle, muscimol (0.2 nmol/0.2 µL) or bicuculline (1.6 nmol/0.2 µL) in the CeA, followed by isotonic or hypertonic BVE (0.15 or 0.3 M NaCl, 2 mL/100 g body weight over 1 min). The vehicle-treated group showed an increase in sodium excretion, urinary volume, plasma oxytocin (OT), and atrial natriuretic peptide (ANP) levels compared to control rats. Muscimol reduced the effects of BVE on sodium excretion (isotonic: 2.4 ± 0.3 vs vehicle: 4.8 ± 0.2 and hypertonic: 4.0 ± 0.7 vs vehicle: 8.7 ± 0.6 µEq·100 g-1·40 min-1); urinary volume after hypertonic BVE (83.8 ± 10 vs vehicle: 255.6 ± 16.5 µL·100 g-1·40 min-1); plasma OT levels (isotonic: 15.3 ± 0.6 vs vehicle: 19.3 ± 1 and hypertonic: 26.5 ± 2.6 vs vehicle: 48 ± 3 pg/mL), and ANP levels (isotonic: 97 ± 12.8 vs vehicle: 258.3 ± 28.1 and hypertonic: 160 ± 14.6 vs vehicle: 318 ± 16.3 pg/mL). Bicuculline reduced the effects of isotonic or hypertonic BVE on urinary volume and ANP levels compared to vehicle-treated rats. However, bicuculline enhanced the effects of hypertonic BVE on plasma OT levels. These data suggest that CeA GABAergic mechanisms are involved in the control of ANP and OT secretion, as well as in sodium and water excretion in response to isotonic or hypertonic blood volume expansion.

The role of oxytocin in cardiovascular regulation

Studies of body volume expansion have indicated that lesions of the anteroventral third ventricle and median eminence block the release of atrial natriuretic peptide (ANP) into the circulation. Detailed analysis of the lesions showed that activation of oxytocin (OT)-ergic neurons is responsible for ANP release, and it has become clear that activation of neuronal circuitry elicits OT secretion into the circulation, activating atrial OT receptors and ANP release from the heart. Subsequently, we have uncovered the entire functional OT system in the rat and the human heart. An abundance of OT has been observed in the early development of the fetal heart, and the capacity of OT to generate cardiomyocytes (CMs) has been demonstrated in various types of stem cells. OT treatment of mesenchymal stem cells stimulates paracrine factors beneficial for cardioprotection. Cardiovascular actions of OT include: i) lowering blood pressure, ii) negative inotropic and chronotropic effects, iii) parasympathetic neuromodulation, iv) vasodilatation, v) anti-inflammatory activity, vi) antioxidant activity, and vii) metabolic effects. OT actions are mediated by nitric oxide and ANP. The beneficial actions of OT may include the increase in glucose uptake by CMs and stem cells, reduction in CM hypertrophy, oxidative stress, and mitochondrial protection of several cell types. In experimentally induced myocardial infarction in rats, continuous in vivo OT delivery improves cardiac healing and cardiac work, reduces inflammation, and stimulates angiogenesis. Because OT plays anti-inflammatory and cardioprotective roles and improves vascular and metabolic functions, it demonstrates potential for therapeutic use in various pathologic conditions.

Modulation of Oxytocin Receptors in Right Ventricular Hypertrophy

L’hypertension pulmonaire (HP) est une maladie dont l’étiologie est inconnue et qui entraîne ultimement une défaillance du ventricule droit (VD) et le décès. L’HP peut être induite chez le rat par la la monocrotaline (MCT), un alcaloïde pyrrolizidique extrait de la plante Crotalaria Spectabilis, causant des lésions à l’endothélium des artères pulmonaires, menant à un épaississement de ces dernières et à une augmentation de la résistance vasculaire. Ceci à pour conséquence de causer une hypertrophie du VD, de l’inflammation, une dysfonction endothéliale NO-dépendante des artères coronariennes et une augmentation des peptides natriurétiques circulants. Objectif: Nous avons testé l’hypothèse selon laquelle l’étiopathologie de l’HP impliquerait le récepteur à ocytocine (OTR) dû à son implication fonctionnelle avec les cytokines inflammatoires et la libération du peptide natriurétique atrial (ANP) et du NO. Méthodes: Des rats mâles Sprague-Dawley pesant 220-250g reçurent une seule injection sous-cutanée de MCT (60 mg/kg). 6 à 7 semaines (46±1 jours) suivant l’injection, les rats furent sacrifiés et l’expression génique et protéique fut déterminée par PCR en temps réel et par western blot, respectivement, dans le VD et le ventricule gauche (VG) Résultats: Les rats traités au MCT démontrèrent une augmentation significative du VD. Une hypertrophie du VD était évidente puisque le ratio du VD sur le VG ainsi que le poids du septum étaient près de 77% plus élevés chez les rats traités au MCT que chez les rats contrôles. Le traitement au MCT augmenta l’expression génique d’ANP (3.7-fois dans le VG et 8-fois dans le VD) ainisi que le NP du cerveau (2.7-fois dans le VG et 10-fois dans le VD). Les transcrits de trois récepteurs de NP augmentèrent significativement (0.3-2 fois) seulement dans le VD. L’expression protéique de la NO synthase (iNOS) fut également augmentée de façon sélective dans le VD. Par contre, les transcripts de NOS endothéliale et de NOS neuronale étaient plus élevés (0.5-2 fold) dans le VG. L’ARNm et l’expression protéique d’OTR furent diminués de 50% dans le VD, tandis qu’une augmentation de l’expression des cytokines IL-1β and IL-6 fut observée. L’ARNm de Nab1, un marqueur d’hypertrophie pathologique, fut augmentée de deux-fois dans le VD. Conclusion: L’augmentation d’expression génique de NP dans le VD des rats traités au MCT est associée à une augmentation des transcripts du récepteur NP, suggérant une action locale de NP dans le VD durant l’HP. L’expression d’OTR est atténuée dans le VD, possiblement par des cytokines inflammatoires puisque le promoteur du gène de l’OTR contient de multiples éléments de réponse aux interleukines. Diminuer l’expression d’OTR dans le VD durant l’hypertension pulmonaire pourrait influencer de manière positive la fonction cardiaque car l’OTR régule la contractilité et le rythme cardiaque. Mots clés: hypertension pulmonaire, hypertrophie du ventricule droit monocrotaline, récepteur à ocytocine, inflammation, peptides natriurétiques.

Estrogen withdrawal and liver fat accumulation : contribution of hepatic VLDL-TG production and effect of exercise training

L’accumulation de triglycérides (TG) dans les hépatocytes est caractéristique de la stéatose hépatique non-alcoolique (SHNA). Cette dernière se produit dans diverses conditions dont le facteur commun est le métabolisme anormal des lipides. Le processus conduisant à l'accumulation des lipides dans le foie n’a pas encore été totalement élucidé. Toutefois, des lipides s'accumulent dans le foie lorsque les mécanismes qui favorisent leur exportation (oxydation et sécrétion) sont insuffisants par rapport aux mécanismes qui favorisent leur importation ou leur biosynthèse. De nos jours il est admis que la carence en œstrogènes est associée au développement de la stéatose hépatique. Bien que les résultats des études récentes révèlent l'implication des hormones ovariennes dans l'accumulation de lipides dans le foie, les mécanismes qui sous-tendent ce phénomène doivent encore être étudiés. En conséquence, les trois études présentées dans cette thèse ont été menées sur des rates ovariectomizées (Ovx), comme modèle animal de femmes post-ménopausées, pour étudier les effets du retrait des œstrogènes sur le métabolisme des lipides dans le foie, en considérant l'entraînement physique comme étant un élément positif pouvant contrecarrer ces effets. Il a été démontré que l'entraînement physique peut réduire l'accumulation de graisses dans le foie chez les rates Ovx. Dans la première étude, nous avons montré que chez les rates Ovx nourries à la diète riche en lipides (HF), les contenus de TG hépatiques étaient élevées (P < 0.01) comparativement aux rates Sham, 5 semaines après la chirurgie. Le changement de la diète HF par la diète standard (SD) chez les rates Sham a diminué l’accumulation de lipides dans le foie. Toutefois, chez les rates Ovx, 8 semaines après le changement de la HF par la SD le niveau de TG dans le foie était maintenu aussi élevé que chez les rates nourries continuellement avec la diète HF. Lorsque les TG hépatiques mesurés à la 13e semaine ont été comparés aux valeurs correspondant au retrait initial de la diète HF effectué à la 5e semaine, les niveaux de TG hépatiques chez les animaux Ovx ont été maintenus, indépendamment du changement du régime alimentaire; tandis que chez les rats Sham le passage à la SD a réduit (P < 0.05) les TG dans le foie. Les mêmes comparaisons avec la concentration des TG plasmatiques ont révélé une relation inverse. Ces résultats suggèrent que la résorption des lipides au foie est contrée par l'absence des œstrogènes. Dans cette continuité, nous avons utilisé une approche physiologique dans notre seconde étude pour investiguer la façon dont la carence en œstrogènes entraîne l’accumulation de graisses dans le foie, en nous focalisant sur la voie de l'exportation des lipides du foie. Les résultats de cette étude ont révélé que le retrait des œstrogènes a entraîné une augmentation (P < 0.01) de l’accumulation de lipides dans le foie en concomitance avec la baisse (P < 0.01) de production de VLDL-TG et une réduction l'ARNm et de la teneur en protéines microsomales de transfert des triglycérides (MTP). Tous ces effets ont été corrigés par la supplémentation en œstrogènes chez les rates Ovx. En outre, l'entraînement physique chez les rates Ovx a entraîné une réduction (P < 0.01) de l’accumulation de lipides dans le foie ainsi qu’une diminution (P < 0.01) de production de VLDL-TG accompagnée de celle de l'expression des gènes MTP et DGAT-2 (diacylglycérol acyltransférase-2). Des études récentes suggèrent que le peptide natriurétique auriculaire (ANP) devrait être au centre des intérêts des recherches sur les métabolismes énergétiques et lipidiques. Le ANP est relâché dans le plasma par les cellules cardiaques lorsque stimulée par l’oxytocine et exerce ses fonctions en se liant à son récepteur, le guanylyl cyclase-A (GC-A). En conséquence, dans la troisième étude, nous avons étudié les effets du blocage du système ocytocine-peptide natriurétique auriculaire (OT-ANP) en utilisant un antagoniste de l’ocytocine (OTA), sur l'expression des gènes guanylyl cyclase-A et certains marqueurs de l’inflammation dans le foie de rates Ovx. Nous avons observé une diminution (P < 0.05) de l’ARNm de la GC-A chez les rates Ovx et Sham sédentaires traitées avec l’OTA, tandis qu’une augmentation (P < 0.05) de l'expression de l’ARNm de la protéine C-réactive (CRP) hépatique a été notée chez ces animaux. L’exercice physique n'a apporté aucun changement sur l'expression hépatique de ces gènes que ce soit chez les rates Ovx ou Sham traitées avec l’OTA. En résumé, pour expliquer l’observation selon laquelle l’accumulation et la résorption de lipides dans le foie dépendent des mécanismes associés à des niveaux d’œstrogènes, nos résultats suggèrent que la diminution de production de VLDL-TG induite par une déficience en œstrogènes, pourrait être un des mecanismes responsables de l’accumulation de lipides dans le foie. L’exercice physique quant à lui diminue l'infiltration de lipides dans le foie ainsi que la production de VLDL-TG indépendamment des niveaux d'œstrogènes. En outre, l'expression des récepteurs de l’ANP a diminué par l'OTA chez les rates Ovx et Sham suggérant une action indirecte de l’ocytocine (OT) au niveau du foie indépendamment de la présence ou non des estrogènes. L’axe ocytocine-peptide natriurétique auriculaire, dans des conditions physiologiques normales, protègerait le foie contre l'inflammation à travers la modulation de l’expression de la GC-A.

GREBP, un nouveau facteur de transcription contrôlant l’expression de la guanylate cyclase A, récepteur de l’ANP, via l’élément de réponse au cGMP

La découverte du système des peptides natriurétiques (NP), au début des années 80, fut une découverte majeure qui révéla le rôle endocrinien du cœur. Les connaissances sur la relaxation vasculaire, la diurèse et la natriurèse provoquées par ce système ont évolué vers un niveau de complexité insoupçonné à cette époque. Nous savons à présent que les NP sont impliqués dans plusieurs autres mécanismes dont la prolifération cellulaire, l’apoptose, l’inhibition du système rénine-angiotensine-aldostérone (RAAS) et le métabolisme des adipocytes. Le métabolisme des lipides est maintenant devenu une cible de choix dans la lutte contre l’obésité. Cette condition aux proportions pandémiques est un facteur de risque majeur dans l’apparition de l’hypertension et du syndrome métabolique (MetS). La compréhension des mécanismes et des défauts de la voie des NP pourrait avoir un impact positif sur le contrôle du MetS et de l’hypertension. L’expression du récepteur des peptides natriuretiques de type 1 (NPR1/GCA) est contrôlée par plusieurs agents incluant son propre ligand, le peptide natriurétique de l’oreillette (ANP). La découverte d’une boucle de retro-inhibition, dans les années 90, a été un événement majeur dans le domaine des NP. En effet, suite à une stimulation à l’ANP, le NPR1/GCA peut inhiber l’activité transcriptionnelle de son propre gène par un mécanisme dépendant du cGMP. Notre groupe a identifié un élément cis-régulateur responsable de cette sensibilité au cGMP et mon projet consistait à identifier la ou les protéine(s) liant cet élément de réponse au cGMP (cGMP-RE). Nous avons identifié un clone liant le cGMP-RE en utilisant la technique du simple hybride chez la levure et une banque d’ADN complémentaire (ADNc) de rein humain. Ce clone provient d’un ADNc de 1083-bp dont le gène est localisé sur le chromosome 1 humain (1p33.36) et codant pour une protéine dont la fonction était inconnue jusqu’ici. Nous avons nommé cette nouvelle protéine GREBP en raison de sa fonction de cGMP Response Element Binding Protein. Des essais de liaison à l’ADN ont montré que cette protéine possède une affinité 18 fois plus élevée pour le cGMP-RE que le contrôle, tandis que des expériences de retard sur gel (EMSA) ont confirmé la spécificité des interactions protéine-ADN. De plus, l’immuno-précipitation de la chromatine (ChIP) a prouvé que GREBP lie le cGMP-RE dans des conditions physiologiques. La liaison de GREBP au cGMP-RE inhibe l’expression du gène rapporteur luciférase sous contrôle du promoteur de npr1/gca. L’inhibition de GREBP à l’aide d’ARN interférant active le promoteur de npr1/gca. Dans les cellules NCI-H295R, l’ANP stimule l’expression de grebp de 60% après seulement 3 heures et inhibe l’expression de npr1/gca de 30%. GREBP est une protéine nucléaire surtout exprimée dans le cœur et ayant le facteur eIF3F comme partenaire. Les variations nucléotidiques du gène sont plus fréquentes chez les patients hypertendus que chez des patients normotendus ou hypertendus souffrant de MetS. Nous rapportons ici l’existence d’un gène spécifique à l’humain qui agit comme répresseur transcriptionnel de npr1/gca et potentiellement impliqué dans le développement de l’hypertension.

Central nitrergic system regulation of neuroendocrine secretion, fluid intake and blood pressure induced by angiotensin-II

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

Serotonergic mechanisms of the lateral parabrachial nucleus in renal and hormonal responses to isotonic blood volume expansion

This study investigated the involvement of serotonergic mechanisms of the lateral parabrachial nucleus (LPBN) in the control of sodium (Na+) excretion, potassium (K+) excretion, and urinary volume in unanesthetized rats subjected to acute isotonic blood volume expansion (0.15 M NaCl, 2 ml/100 g of body wt over 1 min) or control rats. Plasma oxytocin (OT), vasopressin (VP), and atrial natriuretic peptide (ANP) levels were also determined in the same protocol. Male Wistar rats with stainless steel cannulas implanted bilaterally into the LPBN were used. In rats treated with vehicle in the LPBN, blood volume expansion increased urinary volume, Na+ and K+ excretion, and also plasma ANP and OT. Bilateral injections of serotonergic receptor antagonist methysergide (1 or 4 mu g/200 eta 1) into the LPBN reduced the effects of blood volume expansion on increased Na+ and K+ excretion and urinary volume, while LPBN injections of serotonergic 5-HT2a/HT2c receptor agonist, 2.5-dimetoxi-4-iodoamphetamine hydrobromide (DOI;1 or 5 mu g/200 eta 1) enhanced the effects of blood volume expansion on Na+ and K+ excretion and urinary volume. Methysergide (4 mu g) into the LPBN decreased the effects of blood volume expansion on plasma ANP and OT, while DOI (5 mu g) increased them. The present results suggest the involvement of LPBN serotonergic mechanisms in the regulation of urinary sodium, potassium and water excretion, and hormonal responses to acute isotonic blood volume expansion.

Efeitos da expansão de volume extracelular sobre o conteúdo de catecolaminas e a ativação neuronal de estruturas do hipotálamo e do tronco cerebral de ratos

A regulação fina do volume e osmolaridade dos líquidos corporais é fundamental para a sobrevivência. Qualquer variação na composição do meio interno ativa mecanismos comportamentais, neurais e hormonais compensatórios que controlam a ingestão e excreção de água e eletrólitos a fim de manter a homeostase hidroeletrolítica. Alterações na faixa de 1-2% na osmolaridade sanguínea estimulam a liberação de arginina vasopressina (AVP) que resulta em antidiurese além de ocitocina (OT) e peptídeo natriurético atrial (ANP) que promovem a natriurese. Trabalhos realizados em nosso laboratório utilizando o modelo experimental de expansão do volume extracelular (EVEC) mostraram ativação de neurônios magnocelulares ocitocinérgicos localizados no núcleo paraventricular (PVN) e núcleo supra-óptico (SON) responsáveis pela secreção de OT e AVP, igualmente alteradas em resposta a este estímulo. A participação do sistema nervoso simpático nestas condições tem sido levantada. Projeções medulares e tronco-encefálicas (simpáticas) para o hipotálamo poderiam atuar de forma seletiva inibindo sinalizações para a ingestão e estimulando sinalizações para excreção de água e eletrólitos. O papel de vias noradrenérgicas tronco-encefálicas nesta regulação ainda precisa ser mais bem estabelecido. Assim sendo, objetivamos neste estudo esclarecer o papel do sistema nervoso simpático (via noradrenérgicas) na regulação das alterações induzidas pelo modelo de EVEC, analisando por cromatografia líquida de alta eficácia o conteúdo de noradrenalina (NA), adrenalina (AD) e serotonina (5-HT) em estruturas do tronco cerebral como núcleo do trato solitário (NTS), bulbo rostro-ventro lateral (RVLM), locus coeruleus (LC) e núcleo dorsal da rafe (NDR) e estruturas hipotalâmicas como SON e PVN. Procuramos ainda, através de estudos imunocitoquímicos determinar alterações no padrão de ativação neuronal pela análise de Fos-TH ou Fos-5HT nas estruturas acima mencionadas em condições experimentais nas quais são induzidas alterações do volume do líquido extracelular.

Diabetes mellitus activates fetal gene program and intensifies cardiac remodeling and oxidative stress in aged spontaneously hypertensive rats

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Cannabinoid CB1 receptor mediates glucocorticoid effects on hormone secretion induced by volume and osmotic changes

1. The present study provides the first in vivo evidence that the cannabinoid CB1 receptor mediates the effects of dexamethasone on hormone release induced by changes in circulating volume and osmolality. Male adult rats were administered with the CB1 receptor antagonist rimonabant (10 mg/Kg, p.o.), followed or not in 1 hour by dexamethasone (1 mg/Kg, i.p.). Extracellular volume expansion (EVE, 2 mL/100 g of body weight, i.v.) was performed 2 hours after dexamethasone or vehicle treatment using either isotonic (I-EVE, 0.15 mol/L) or hypertonic (H-EVE, 0.30 mol/L) NaCl solution. Five minutes after EVE, animals were decapitated and trunk blood was collected for all plasma measurements. 2. Rimonabant potentiated oxytocin (OT) secretion induced by H-EVE and completely reversed the inhibitory effects of dexamethasone in response to the same stimulus. These data suggest that glucocorticoid modulation of OT release is mediated by the CB1 receptor. 3. Although dexamethasone did not affect vasopressin (AVP) secretion induced by H-EVE, the administration of rimonabant potentiated AVP release in response to the same stimulus, supporting the hypothesis that the CB1 receptor regulates AVP secretion independently of glucocorticoid-mediated signalling. 4. Dexamethasone alone did not affect atrial natriuretic peptide (ANP) release stimulated by I-EVE or H-EVE. However, pretreatment with rimonabant potentiated ANP secretion induced by H-EVE, suggesting a possible role for the CB1 receptor in the control of peripheral factors that modulate cardiovascular function. 5. Rimonabant also reversed the inhibitory effects of dexamethasone on H-EVE-induced corticosterone secretion, reinforcing the hypothesis that the CB1 receptor may be involved in the negative feedback exerted by glucocorticoids on the activity of the hypothalamicpituitaryadrenal axis. 6. Collectively, the results of the present study indicate that the CB1 receptor modulates neurohypophyseal hormone secretion and systemic factors, such as corticosterone and ANP, thus participating in homeostatic responses to altered extracellular volume and plasma tonicity.

Cardiac and pulmonary arterial remodeling after sinoaortic denervation in normotensive rats

Blood pressure variability (BPV) and baroreflex dysfunction may contribute to end-organ damage process. We investigated the effects of baroreceptor deficit (10 weeks after sinoaortic denervation - SAD) on hemodynamic alterations, cardiac and pulmonary remodeling. Cardiac function and morphology of male Wistar intact rats (C) and SAD rats (SAD) (n = 8/group) were assessed by echocardiography and collagen quantification. BP was directly recorded. Ventricular hypertrophy was quantified by the ratio of left ventricular weight (LVW) and right ventricular weight (RVW) to body weight (BW). BPV was quantified in the time and frequency domains. The atrial natriuretic peptide (ANP), alpha-skeletal actin (alpha-skelectal), collagen type I and type III genes mRNA expression were evaluated by RT-PCR. SAD did not change BP, but increased BPV (11 +/- 0.49 vs. 5 +/- 0.3 mm Hg). As expected, baroreflex was reduced in SAD. Pulmonary artery acceleration time was reduced in SAD. In addition, SAD impaired diastolic function in both LV (6.8 +/- 0.26 vs. 5.02 +/- 0.21 mm Hg) and RV (5.1 +/- 0.21 vs. 4.2 +/- 0.12 mm Hg). SAD increased LVW/BW in 9% and RVW/BW in 20%, and augmented total collagen (3.8-fold in LV, 2.7-fold in RV, and 3.35-fold in pulmonary artery). Also, SAD increased type I (similar to 6-fold) and III (similar to 5-fold) collagen gene expression. Denervation increased ANP expression in LV (75%), in RV (74%) and increased a-skelectal expression in LV (300%) and in RV (546%). Baroreflex function impairment by SAD, despite not changing BP, induced important adjustments in cardiac structure and pulmonary hypertension. These changes may indicate that isolated baroreflex dysfunction can modulate target tissue damage. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

The heart communicates with the kidney exclusively through the guanylyl cyclase-A receptor: acute handling of sodium and water in response to volume expansion.

Disruption of guanylyl cyclase-A (GC-A) results in mice displaying an elevated blood pressure, which is not altered by high or low dietary salt. However, atrial natriuretic peptide (ANP), a proposed ligand for GC-A, has been suggested as critical for the maintenance of normal blood pressure during high salt intake. In this report, we show that infusion of ANP results in substantial natriuresis and diuresis in wild-type mice but fails to cause significant changes in sodium excretion or urine output in GC-A-deficient mice. ANP, therefore, appears to signal through GC-A in the kidney. Other natriuretic/diuretic factors could be released from the heart. Therefore, acute volume expansion was used as a means to cause release of granules from the atrium of the heart. That granule release occurred was confirmed by measurements of plasma ANP concentrations, which were markedly elevated in both wild-type and GC-A-null mice. After volume expansion, urine output as well as urinary sodium and cyclic GMP excretion increased rapidly and markedly in wild-type mice, but the rapid increases were abolished in GC-A-deficient animals. These results strongly suggest that natriuretic/diuretic factors released from the heart function exclusively through GC-A.

The Effect of Open-Irrigated Radiofrequency Catheter Ablation of Atrial Fibrillation on Left Atrial Pressure and B-Type Natriuretic Peptide

Background Open-irrigated radiofrequency catheter ablation (oiRFA) of atrial fibrillation (AF) imposes a volume load and risk of pulmonary edema. We sought to assess the effect of volume administration during ablation on left atrial (LA) pressure and B-type natriuretic peptide (BNP). Methods LA pressure was measured via transseptal sheath at the beginning and end of 44 LA ablation procedures in 42 patients. BNP plasma levels were measured before and after 10 procedures. Results A median of 3,255 (interquartile range [IQR], 2,014)-mL saline was administered during the procedure. During LA ablation, the median fluid balance was +1,438 (IQR, 1,109) mL and LA pressure increased by median 3.7 (IQR, 5.9) mm Hg (P < 0.001). LA pressure did not change in the 19 procedures with furosemide administration (median ΔP = −0.3 [IQR, 7.1] mm Hg, P = 0.334). The correlation of LA pressure and fluid balance was weak (rs = 0.383, P = 0.021). BNP decreased in all four procedures starting in AF or atrial tachycardia and then converting to sinus rhythm (P = 0.068), and increased in all six procedures starting and finishing in sinus rhythm (P = 0.028). After ablation, symptomatic volume overload responding to diuresis occurred in three patients. Conclusions A substantial intravascular volume load during oiRFA can be absorbed with little change in LA pressure, such that LA pressure is not a reliable indicator of the fluid balance. Subsequent redistribution of the volume load imposes a risk after the procedure. Conversion to sinus rhythm may improve ability to acutely accommodate the volume load.

Dwarfism and early death in mice lacking C-type natriuretic peptide

Longitudinal bone growth is determined by endochondral ossification that occurs as chondrocytes in the cartilaginous growth plate undergo proliferation, hypertrophy, cell death, and osteoblastic replacement. The natriuretic peptide family consists of three structurally related endogenous ligands, atrial, brain, and C-type natriuretic peptides (ANP, BNP, and CNP), and is thought to be involved in a variety of homeostatic processes. To investigate the physiological significance of CNP in vivo, we generated mice with targeted disruption of CNP (Nppc−/− mice). The Nppc−/− mice show severe dwarfism as a result of impaired endochondral ossification. They are all viable perinatally, but less than half can survive during postnatal development. The skeletal phenotypes are histologically similar to those seen in patients with achondroplasia, the most common genetic form of human dwarfism. Targeted expression of CNP in the growth plate chondrocytes can rescue the skeletal defect of Nppc−/− mice and allow their prolonged survival. This study demonstrates that CNP acts locally as a positive regulator of endochondral ossification in vivo and suggests its pathophysiological and therapeutic implication in some forms of skeletal dysplasia.

Usefulness of B-type natriuretic peptide in hypertensive patients with exertional dyspnea and normal left ventricular ejection fraction and correlation with new echocardiographic indexes of systolic and diastolic function

B-type natriuretic peptide (BNP) levels increase in systolic heart failure (HF). However, the value of BNP in hypertensive patients with suspected diastolic HF (symptoms suggestive of HF but normal ejection fraction) and its relation to myocardial function in these patients is unclear. We prospectively studied 72 ambulatory hypertensive subjects (40 women, mean age 58 +/- 8 years) with exertional dyspnea and ejection fraction greater than or equal to50%. Diastolic function was evaluated with transmitral and pulmonary venous Doppler, mitral annular velocities (pulsed-wave tissue Doppler), and flow propagation velocity (color M-mode). Systolic function was assessed with strain and strain rate derived from color tissue Doppler imaging. BNP was related to myocardial function and the presence or absence of global diastolic dysfunction. By conventional Doppler criteria, 34 patients had normal left ventricular diastolic function and 38 had isolated diastolic dysfunction. BNP values were higher in patients with diastolic dysfunction (46 +/- 48 vs 20 +/- 20 pg/ml, p = 0.004) and were related independently to blood pressure, systolic strain rate, left atrial function (p < 0.01 for all), and age (p = 0.015). Patients with diastolic dysfunction and pseudonormal filling had higher BNP levels compared with impaired relaxation (89 +/- 47 vs 35 +/- 42 pg/ml, p = 0.001). However, 79% of patients with diastolic dysfunction had BNP levels within the normal range. We conclude that in ambulatory hypertensive patients with symptoms suggestive of mild HF and normal ejection fraction, BNP is related to atrial and ventricular systolic parameters, blood pressure, and age. Although elevated in the presence of diastolic dysfunction, the BNP level mostly is in the normal range and, therefore, has limited diagnostic value in stable patients with suspected diastolic HF. (C) 2003 by Excerpta Medica, Inc.