Passive control of a bi-ventricular assist device : an experimental and numerical investigation

For the last two decades heart disease has been the highest single cause of death for the human population. With an alarming number of patients requiring heart transplant, and donations not able to satisfy the demand, treatment looks to mechanical alternatives. Rotary Ventricular Assist Devices, VADs, are miniature pumps which can be implanted alongside the heart to assist its pumping function. These constant flow devices are smaller, more efficient and promise a longer operational life than more traditional pulsatile VADs. The development of rotary VADs has focused on single pumps assisting the left ventricle only to supply blood for the body. In many patients however, failure of both ventricles demands that an additional pulsatile device be used to support the failing right ventricle. This condition renders them hospital bound while they wait for an unlikely heart donation. Reported attempts to use two rotary pumps to support both ventricles concurrently have warned of inherent haemodynamic instability. Poor balancing of the pumps’ flow rates quickly leads to vascular congestion increasing the risk of oedema and ventricular ‘suckdown’ occluding the inlet to the pump. This thesis introduces a novel Bi-Ventricular Assist Device (BiVAD) configuration where the pump outputs are passively balanced by vascular pressure. The BiVAD consists of two rotary pumps straddling the mechanical passive controller. Fluctuations in vascular pressure induce small deflections within both pumps adjusting their outputs allowing them to maintain arterial pressure. To optimise the passive controller’s interaction with the circulation, the controller’s dynamic response is optimised with a spring, mass, damper arrangement. This two part study presents a comprehensive assessment of the prototype’s ‘viability’ as a support device. Its ‘viability’ was considered based on its sensitivity to pathogenic haemodynamics and the ability of the passive response to maintain healthy circulation. The first part of the study is an experimental investigation where a prototype device was designed and built, and then tested in a pulsatile mock circulation loop. The BiVAD was subjected to a range of haemodynamic imbalances as well as a dynamic analysis to assess the functionality of the mechanical damper. The second part introduces the development of a numerical program to simulate human circulation supported by the passively controlled BiVAD. Both investigations showed that the prototype was able to mimic the native baroreceptor response. Simulating hypertension, poor flow balancing and subsequent ventricular failure during BiVAD support allowed the passive controller’s response to be assessed. Triggered by the resulting pressure imbalance, the controller responded by passively adjusting the VAD outputs in order to maintain healthy arterial pressures. This baroreceptor-like response demonstrated the inherent stability of the auto regulating BiVAD prototype. Simulating pulmonary hypertension in the more observable numerical model, however, revealed a serious issue with the passive response. The subsequent decrease in venous return into the left heart went unnoticed by the passive controller. Meanwhile the coupled nature of the passive response not only decreased RVAD output to reduce pulmonary arterial pressure, but it also increased LVAD output. Consequently, the LVAD increased fluid evacuation from the left ventricle, LV, and so actually accelerated the onset of LV collapse. It was concluded that despite the inherently stable baroreceptor-like response of the passive controller, its lack of sensitivity to venous return made it unviable in its present configuration. The study revealed a number of other important findings. Perhaps the most significant was that the reduced pulse experienced during constant flow support unbalanced the ratio of effective resistances of both vascular circuits. Even during steady rotary support therefore, the resulting ventricle volume imbalance increased the likelihood of suckdown. Additionally, mechanical damping of the passive controller’s response successfully filtered out pressure fluctuations from residual ventricular function. Finally, the importance of recognising inertial contributions to blood flow in the atria and ventricles in a numerical simulation were highlighted. This thesis documents the first attempt to create a fully auto regulated rotary cardiac assist device. Initial results encourage development of an inlet configuration sensitive to low flow such as collapsible inlet cannulae. Combining this with the existing baroreceptor-like response of the passive controller will render a highly stable passively controlled BiVAD configuration. The prototype controller’s passive interaction with the vasculature is a significant step towards a highly stable new generation of artificial heart.

Combinação de drogas para o tratamento da Hipertensão Arterial: estratégia para um melhor controle pressórico

A taxa de controle da hipertensão arterial permanece subótima apesar dos amplos e intensos programas institucionais e o número das novas medicações. A combinação de drogas de diferentes mecanismos de ação vem se tornando uma alternativa para aumentar a redução na pressão arterial (PA) e aumentar seu controle, aumentar aderência ao tratamento e reduzir os eventos adversos. Um estudo fatorial 4X4 foi desenhado para determinar a eficácia e a segurança de telmisartana (T) mais anlodipino (A) em pacientes hipertensos estágios I e II. Pacientes hipertensos adultos (N=1461) estágios I e II (pressão arterial basal 153,212,1 ⁄101,74,3 mm Hg) foram randomizados para 1 de 16 grupos de tratamento com T 0, 20, 40, 80 mg e A 0, 2.5, 5, 10 mg por oito semanas. A maior redução na média das pressões sistólica e diastólica foram observadas com T 80 mg mais A10 mg (- 26,4 ⁄20,1 mm Hg; p<0,05 comparados com as monoterapias). A taxa de controle da PA foi também maior no grupo T 80mg mais A 10mg (76,5% [controle total] e 85,3% [controle da PA diastólica ]), e taxa de controle da PA >90% com esta combinação. O edema periférico maleolar foi o evento adverso mais frequente e ocorreu no grupo A 10mg (17,8%), porém, esta taxa foi marcadamente menor quando A foi usada associada com T: 11,4% (T20+A10), 6,2% (T40+ A10), e 11,3% (T80+A10). Um subestudo utilizando a monitorização ambulatorial da pressão arterial (MAPA) foi realizado na fase basal e após oito semanas de tratamento. A maior redução média das pressões nas 24 horas a partir do período basal foi registrada para a combinação de telmisartana 80 mg e anlodipino 10 mg e encontrou-se queda de 22,4/14,6 mmHg, de 11,9/6,9 mmHg para anlodipino 10 mg monoterapia e de 11,0/6,9 mmHg para telmisartana 80 mg (p< 0,001). Além disso, resultados relevantes foram também constatados numa análise post hoc de subgrupos incluindo idosos, obesos, diabéticos tipo 2 e hipertensão sistólica. A resposta anti-hipertensiva da combinação foi semelhante, independente de qualquer característica de cada subgrupo. Estes dados demonstram que telmisartana e anlodipino em combinação oferecem substancial redução e controle nas 24 horas superior às respectivas monoterapias em hipertensos estágios I e II.

Terapia periodontal não-cirúrgica reduz pressão arterial, massa ventricular esquerda, disfunção endotelial e níveis plasmáticos de proteína C-reativa, interleucina 6 e fibrinogênio

Evidências recentes sugerem que as doenças periodontais podem desempenhar um papel relevante na etiologia e patogênese de doenças cardiovasculares e hipertensão arterial. A resposta inflamatória, com conseqüente elevação de marcadores sistêmicos como proteína C-reativa, fibrinogênio e interleucina-6, e a disfunção endotelial, podem ser os responsáveis por essa associação. Alguns estudos têm relatado maiores níveis pressóricos, maior massa ventricular esquerda e disfunção endotelial em pacientes com doenças periodontais. Ao mesmo tempo, estudos clínicos vêm mostrando que a terapia periodontal pode levar à redução dos níveis plasmáticos dos marcadores de inflamação e redução do risco cardiovascular. O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da terapia periodontal não-cirúrgica em 26 pacientes (idade média de 53.68.0 anos) hipertensos refratários. Foram avaliados marcadores plasmáticos de inflamação (proteína C-reativa, fibrinogênio e interleucina-6), pressão arterial sistólica e diastólica, massa ventricular esquerda e rigidez arterial. A terapia periodontal foi eficaz na redução da média de todos os marcadores de risco cardiovascular avaliados. Os níveis de proteína C-reativa baixaram 0.7mg/dl 6 meses após a terapia periodontal, os de IL-6, 1.6pg/dl e os de fibrinogênio 55.3mg/dl (p<0.01). A pressão arterial sistólica apresentou redução média de 16.7mmHg e a diastólica de 9.6mmHg. A massa ventricular esquerda diminuiu em média 12.9g e a velocidade da onda de pulso, um marcador de rigidez arterial, e consequentemente de disfunção endotelial, apresentou redução de seus valores médios de 0.9m/s (p<0.01). Dessa forma, conclui-se que a terapia periodontal foi eficaz na redução dos níveis de proteína C-reativa, interleucina-6, fibrinogênio, pressão arterial, massa ventricular esquerda e rigidez arterial.

Análise da atenção prestada aos pacientes portadores de hipertensão arterial no município de Piraí com bases nos registros dos prontuários ambulatoriais e hospitalares

O controle da Hipertensão Arterial é central para que seja alcançada maior eficiência na redução de eventos adversos secundários ao descontrole crônico da pressão arterial. Os resultados de uma atenção integral aos portadores não se esgotam no acesso e disponibilização de fármacos eficazes no controle da pressão arterial. Ela envolve a rede integrada de serviços, orientada pela atenção primária, com serviços especializados e hospitalares na atenção das intercorrências. O cuidado aos portadores destes agravos crônicos exige dos serviços e profissionais da atenção primária a implantação de estratégias de acolhimento, efetivação de vínculos e projetos terapêuticos e uma intervenção que abrange a promoção, prevenção, assistência e reabilitação. Com esta questão em mente é que este projeto buscou analisar a atenção prestada aos portadores de Hipertensão Arterial no município de Piraí com base nos registros dos prontuários ambulatoriais e hospitalares. Foram computados e analisados os prontuários de pacientes internados por agravos que, direta ou indiretamente, estão relacionados ao descontrole da pressão arterial. Identificaram-se um total de 61 pacientes internados com diagnóstico de internação de Crise Hipertensiva e Acidente Vascular Encefálico no ano de 2010, no Hospital Flávio Leal. A partir dos registros hospitalares foram selecionados 35 pacientes. Estes eram moradores do município de Piraí, adscritos a equipes básicas no município e tiveram seus diagnósticos de internação confirmados na alta hospitalar. A segunda etapa do estudo analisou, na Unidade de Saúde da Família, os prontuários familiares dos casos de internação. Foi observado que não havia uniformidade na forma de registro e de arquivamento dos prontuários entre as unidades básicas. Nos prontuários clínicos não havia campos destinados aos registros de aspectos psicossociais, mudança de comportamento ou adesão. As anotações eram centradas na doença e nos tratamentos farmacológicos. A participação de profissionais não médicos nos registros clínicos era escassa. A Ficha B do SIAB (Ficha de Acompanhamento do Paciente Hipertenso) que contém os dados sobre comportamento e risco cardiovascular foi encontrada apenas em 3 das 8 unidades visitadas. Segundo os dados dos prontuários analisados a distribuição de consultas e visitas domiciliares foi muito irregular. Com um total de 10 prontuários sem registros de consultas no ano em que o pacientes foi internado. A gravidade dos pacientes internados pode ser identificada pelo elevado número de óbitos entre os casos analisados. Muitos dos casos apresentavam sequelas neurológicas e comorbidades que provavelmente dificultava suas idas às unidades de saúde da família. Aspectos psicossociais, familiares e da comunidade estavam, em sua maioria, ausente dos prontuários familiares analisados dos pacientes internados. Também não foram encontrados anotações sobre projetos terapêuticos multidisciplinares que individualizassem e hierarquizassem os agravos e os riscos físicos e psicossociais dos pacientes. A análise evidencia que os registros nos prontuários não traduzem a abrangência de uma atenção integral aos portadores de Hipertensão Arterial no âmbito da Atenção Primária.

Incapacidade temporária para atividades habituais: relação com a pressão arterial e o uso de terapia farmacológica antihipertensiva no Estudo Pró-Saúde

A hipertensão arterial (HA) desempenha papel determinante na ocorrência de eventos clínicos graves, havendo entretanto controvérsia quanto ao seu impacto no cotidiano do portador. A incapacidade temporária para a realização de atividades habituais, definida como uma restrição temporária na capacidade funcional habitual do indivíduo, é um indicador de saúde recomendado pela Organização Mundial da Saúde para uso em estudos populacionais. A partir do objetivo geral de investigar a associação entre hipertensão arterial e incapacidade temporária para atividades habituais, delineamos os seguintes objetivos específicos: A) Investigar se a elevação dos níveis pressóricos determina a freqüência e o período acumulado de incapacidade temporária para atividades habituais; B) Investigar se o uso de medicações anti-hipertensivas associa-se a alterações na freqüência e no período acumulado de incapacidade temporária para atividades habituais. O estudo seccional com dados de 2953 participantes obtidos através de questionário auto-administrado no Estudo Pró-Saúde, uma coorte de funcionários técnico-administrativos de universidade localizada no estado do Rio de Janeiro. A exposição foi avaliada a partir do valor aferido da PA e do uso de drogas anti-hipertensivas. Conduzimos a análise separando os participantes em 4 grupos, combinando as informações quanto à PA aferida (< ou 140/90 mmHg), e o relato de uso ou não de medicação anti-hipertensiva. O desfecho foi avaliado com a utilização de uma variável composta com informação referente à ocorrência e ao período de incapacidade. Realizamos análise multivariada através de regressão logística multinomial. Temos como resultado 690 (23,4 %) participantes foram classificados como hipertensos, e 704 (23,8 %) relataram incapacidade temporária. O relato do uso de medicação anti-hipertensiva mostrou, entre os indivíduos com PA < 140/90 mmHg, associação direta com a prevalência de incapacidade temporária de longa duração, com OR=2,25 (IC 95 %: 1,31 3,87). A presença de PA 140/90 mmHg mostrou relação inversa com a chance de incapacidade temporária de curta duração entre os indivíduos que não usavam medicação anti-hipertensiva, a qual porém não foi estatisticamente significativa (OR=0,64; IC 95 %: 0,40 1,03). Encontramos uma associação direta entre o uso de drogas anti-hipertensivas e incapacidade temporária de longa duração, a qual pode relacionar-se a efeitos adversos da medicação; os resultados sugerem também uma relação inversa entre os valores da PA e a prevalência de incapacidade de curta duração, a qual não alcançou significância estatística, e que pode estar relacionada a um fenômeno conhecido como hipoalgesia associada à HA.

INTRAVASCULAR ANTI-IGE CHALLENGE IN PERFUSED LUNGS - MEDIATOR RELEASE AND VASCULAR PRESSOR-RESPONSE

Intravascular application of goat anti-rabbit immunoglobulin E (IgE) was used to stimulate parenchymal mast cells in situ in perfused rabbit lungs. Sustained pulmonary arterial pressure rise was evoked in the absence of lung vascular permeability increase and lung edema formation. Early prostaglandin (PG) D2 and histamine release into the perfusate was documented, accompanied by more sustained liberation of cysteinyl leukotrienes (LT), LTB4, and PGI2. The quantities of these inflammatory mediators displayed the following order: histamine > cysteinyl-LT > PGI2 > LTB4 > PGD2. Pressor response and inflammatory mediator release revealed corresponding bell-shaped dose dependencies. Cyclooxygenase inhibition (acetylsalicylic acid) suppressed prostanoid generation, increased LT release, and did not substantially affect pressor response and histamine liberation. BW755 C, a cyclo- and lipoxygenase inhibitor, blocked the release of cysteinyl-LT and markedly reduced the liberation of the other inflammatory mediators as well as the pressor response. The H-1-antagonist clemastine caused a moderate reduction of the anti-IgE-provoked pressure rise. We conclude that intravascular anti-IgE challenge in intact lungs provokes the release of an inflammatory mediator profile compatible with in situ lung parenchymal mast cell activation. Pulmonary hypertension represents the predominant vascular response, presumably mediated by cysteinyl-LT and, to a minor extent, histamine liberation.

Processos de cuidar em enfermagem:idosos com hipertenção arterial

Tese de doutoramento, Enfermagem, Universidade de Lisboa, com a participação da Escola Superior de Enfermagem, 2014

Development of composite particles for pulmonary delivery

In this work, biocompatible and biodegradable poly(D-L-lactide-co-glycolide) (PLGA) microparticles with the potential for use as a controlled release system of vaccines and other drugs to the lung were manufactured using supercritical CO2, through the Supercritical Assisted Atomization (SAA) technique. After performing a controlled variance in production parameters (temperature, pressure, CO2/solution flow ratio) PLGA microparticles were characterized and later used to encapsulate active pharmaceutical ingredients (API). Bovine serum albumin (BSA) was chosen as model protein and vaccine, while sildenafil was the chosen drug to treat pulmonary artery hypertension and their effect on the particles characteristics was evaluated. All the produced formulations were characterized in relation to their morphology (Morphologi G3 and scanning electronic microscopy (SEM)), to their physical-chemical properties (X-ray diffraction (XRD, differential scanning calorimetry (DSC), Fourier transform infrared (FTIR)) and aerodynamic performance using an in vitro aerosolization study – Andersen cascade impactor (ACI) - to obtain data such as the fine particle fraction (FPF) and the mass median aerodynamic diameter (MMAD). Furthermore, pharmacokinetic, biodegradability and biocompatibility tests were performed in order to verify the particle suitability for inhalation. The resulting particles showed aerodynamic diameters between the 3 and 5 μm, yields up to 58% and FPF percentages rounding the 30%. Taken as a whole, the produced microparticles do present the necessary requests to make them appropriate for pulmonary delivery.

Vascular dysfunction in children conceived by assisted reproductive technologies: underlying mechanisms and future implications.

Epidemiological studies in humans have demonstrated a relationship between pathological events during fetal development and increased cardiovascular risk later in life and have led to the so called "Fetal programming of cardiovascular disease hypothesis". The recent observation of generalised vascular dysfunction in young apparently healthy children conceived by assisted reproductive technologies (ART) provides a novel and potentially very important example of this hypothesis. This review summarises recent data in ART children demonstrating premature subclinical atherosclerosis in the systemic circulation and pulmonary vascular dysfunction predisposing to exaggerated hypoxia-induced pulmonary hypertension. These problems appear to be related to the ART procedure per se. Studies in ART mice demonstrating premature vascular aging and arterial hypertension further demonstrate the potential of ART to increase cardiovascular risk and have allowed to unravel epigenetic alterations of the eNOS gene as an underpinning mechanism. The roughly 25% shortening of the life span in ART mice challenged with a western style high-fat-diet demonstrates the potential importance of these alterations for the long-term outcome. Given the young age of the ART population, data on cardiovascular endpoints will not be available before 20 to 30 years from now. However, already now cohort studies of the ART population are needed to early detect cardiovascular alterations with the aim to prevent or at least optimally treat cardiovascular complications. Finally, a debate needs to be engaged on the future of ART and the consequences of its exponential growth for public health.

Insulin resistance, hyperlipidemia, and hypertension in mice lacking endothelial nitric oxide synthase.

BACKGROUND: Insulin resistance and arterial hypertension are related, but the underlying mechanism is unknown. Endothelial nitric oxide synthase (eNOS) is expressed in skeletal muscle, where it may govern metabolic processes, and in the vascular endothelium, where it regulates arterial pressure. METHODS AND RESULTS: To study the role of eNOS in the control of the metabolic action of insulin, we assessed insulin sensitivity in conscious mice with disruption of the gene encoding for eNOS. eNOS(-/-) mice were hypertensive and had fasting hyperinsulinemia, hyperlipidemia, and a 40% lower insulin-stimulated glucose uptake than control mice. Insulin resistance in eNOS(-/-) mice was related specifically to impaired NO synthesis, because in equally hypertensive 1-kidney/1-clip mice (a model of renovascular hypertension), insulin-stimulated glucose uptake was normal. CONCLUSIONS: These results indicate that eNOS is important for the control not only of arterial pressure but also of glucose and lipid homeostasis. A single gene defect, eNOS deficiency, may represent the link between metabolic and cardiovascular disease.

Evaluation du systeme nerveux autonome dans l'hypertension arterielle essentielle

L’analyse spectrale de la fréquence cardiaque, de la pression artérielle systolique, de la pression artérielle diastolique ainsi que de la respiration par la transformée de Fourier rapide, est considérée comme une technique non invasive pour la détermination de l’activité du système nerveux autonome (SNA). Dans une population de sujets normaux volontaires, nous avons obtenu à l’état basal, des oscillations de basses fréquences (0,05-0,15Hz) reliées au système nerveux sympathique autonome et des oscillations de hautes fréquences (0,2Hz) représentant sur les intervalles entre chaque ondes R de l’électrocardiogramme (RR), l’arythmie sinusale respiratoire correspondant à une activité vagale. Nous avons comparé les tests de stimulation du système nerveux sympathique autonome déclenché par le passage de la position de repos (en décubitus dorsal), à la position orthostatique volontaire et le passage de la position de repos à la position orthostatique avec la table basculante à 60o. Nous avons également comparé un groupe normotendu à un groupe hypertendu qui a été soumis au passage du repos à l’orthostation volontaire et pour lesquels nous avons évalué la sensibilité du baroréflexe et la réponse sympathique par la mesure des catécholamines circulantes. Dans un groupe de sujets ayant une hypertension artérielle essentielle, nous avons évalué l’effet de la thérapie hypotensive, par le Trandolapril qui est un Inhibiteur de l’enzyme de conversion (IEC) de l`angiotensine. Dans ce groupe hypertendu, nous avons procédé, en plus de la stimulation sympathique par l’orthostation volontaire, à un exercice isométrique de trois minutes à 30 % de la force maximale. Nous avons également complété notre évaluation par la mesure de la densité de récepteurs ß2 adrénergiques sur lymphocytes et par la mesure des indices de contractilité à l’aide de l’échocardiographie en M mode. Les résultats ont montré, dans les groupes normaux volontaires, dans les deux types de stimulation du système nerveux sympathique par la position orthostatique, une augmentation significative des catécholamines plasmatiques avec une augmentation de la fréquence cardiaque et des basses fréquences de RR, confirmant ainsi que l’on est en état de stimulation sympathique. On observe en même temps une diminution significative des hautes fréquences de RR, suggérant un retrait vagal lors de cette stimulation. On a observé au test de la table basculante six cas d’hypotension orthostatique. On a comparé la position orthostatique volontaire entre le groupe de sujets normaux et le groupe de sujets hypertendus. L’analyse spectrale croisée de RR et de la pression artérielle systolique a permis d’évaluer dans l’hypertension artérielle (HTA), essentielle une sensibilité du baroréflexe atténuée, accompagnée d’une réactivité vagale réduite en présence d’une activité et d’une réactivité sympathique augmentées suggérant une altération sympathovagale dans l’HTA. Dans le groupe de sujets hypertendus traités (Trandolapril 2mg/jour), nous avons identifié un groupe de répondeurs au traitement par le Trandolapril et un groupe de non répondeurs à ce type de thérapie anti-hypertensive. Le groupe répondeur avait un profil hyper-adrénergique avec une hyper-réactivité sympathique, une fréquence cardiaque et des pressions artérielles diastolique et systolique plus élevées au repos. Dans le groupe total traité au Trandolapril, la densité des récepteurs ß2 adrénergiques a doublé, après thérapie, alors que la réactivité des basses fréquences obtenues à l’analyse spectrale a augmenté. Nous avons montré dans notre étude qu’un IECA a pu inhiber le mécanisme facilitateur de l’angII sur les terminaisons nerveuses sympathiques et a permis ainsi de réduire l’hyperactivité sympathique et le mécanisme de « down regulation » des récepteurs ß2 adrénergiques rendant ainsi l’expression de l’influence du SNA post synaptique plus efficace. Dans l’ensemble de nos protocoles cliniques, par l’utilisation de l’analyse spectrale des signaux RR, de la pression artérielle systolique,de la pression artérielle diastolique et de la respiration, nous avons montré que cette technique non invasive permet de décrire et de mieux comprendre les mécanismes physiologiques, physiopathologiques et pharmacologiques reliés au système nerveux autonome et à l’hypertension artérielle essentielle.

Conditionnement de l’endothélium de l’artère pulmonaire par thérapie d’inhalation avant la circulation extracorporelle

La circulation extracorporelle (CEC) déclenche une réaction inflammatoire systémique, un dommage d’ischémie-reperfusion (I-R) et une dysfonction de l’endothélium dans la circulation pulmonaire. L’hypertension pulmonaire (HTP) est la conséquence de cette cascade de réactions. Cette HTP augmente le travail du ventricule droit et peut causer sa dysfonction, un sevrage difficile de la CEC et une augmentation des besoins de vasopresseurs après la chirurgie cardiaque. L’administration de milrinone et d’époprosténol inhalés a démontré une réduction de la dysfonction endothéliale dans l’artère pulmonaire. Le but de ce travail est d’évaluer différents types de nébulisateur pour l’administration de la milrinone et d’évaluer l’effet du traitement préventif de la combinaison de milrinone et époprosténol inhalés sur les résultats postopératoires en chirurgie cardiaque. Deux études ont été conduites. Dans la première, trois groupes de porcelets ont été comparés : (1) groupe milrinone avec nébulisateur ultrasonique ; CEC et reperfusion précédées par 2,5 mg de milrinone inhalée, (2) goupe milrinone avec nébulisateur à simple jet ; CEC et reperfusion précédées par 2,5 mg de milrinone inhalée et (3) groupe contrôle ; CEC et reperfusion sans traitement. Durant la procédure, les paramètres hémodynamiques, biochimiques et hématologiques ont été mesurés. Après sacrifice, la relaxation endothélium dépendante de l’artère pulmonaire à l’acétylcholine et à la bradykinine a été étudiée en chambres d’organe. Nous avons noté une amélioration de la relaxation de l’endothélium à la bradykinine et à l’acétylcholine dans le groupe avec inhalation de milrinone avec le nébulisateur ultrasonique. Dans la deuxième étude, une analyse rétrospective de 60 patients à haut risque chirurgical atteints d’HTP et opérés à l’Institut de Cardiologie de Montréal à été effectuée. Deux groupes ont été comparés : (1) 40 patients ayant reçu la combinaison de milrinone et d’époprosténol inhalés avant la CEC (groupe traitement) et (2) 20 patients avec des caractéristiques préopératoires n’ayant reçu aucun traitement inhalé avant la CEC (groupe contrôle). Nous avons observé que les besoins en support pharmacologique vasoactif était réduit à 12 heures et à 24 heures postopératoires dans le groupe traitement. L’utilisation de la nébulisation ultrasonique a un impact favorable sur l’endothélium de l’artère pulmonaire après la CEC lorsque comparée à la nébulisation standard à simple jet. Le traitement préventif des patients atteints d’HTP avec la combinaison de milrinone et d’époprosténol inhalés avant la CEC est associé avec une diminution importante des besoins de support vasoactif aux soins intensifs dans les 24 premières heures après la chirurgie.

Evaluation of mitochondrial function in a model of developmental programming of hypertension associated with transient neonatal oxygen exposure

UNE EXPOSITION NÉONATALE À L’OXYGÈNE MÈNE À DES MODIFICATIONS DE LA FONCTION MITOCHONDRIALE CHEZ LE RAT ADULTE Introduction: L’exposition à l’oxygène (O2) des ratons nouveau-nés a des conséquences à l’âge adulte dont une hypertension artérielle (HTA), une dysfonction vasculaire, une néphropénie et des indices de stress oxydant. En considérant que les reins sont encore en développement actif lors des premiers jours après la naissance chez les rats, jouent un rôle clé dans le développement de l’hypertension et qu’une dysfonction mitochondriale est associé à une augmentation du stress oxydant, nous postulons que les conditions délétères néonatales peuvent avoir un impact significatif au niveau rénal sur la modulation de l’expression de protéines clés du fonctionnement mitochondrial et une production mitochondriale excessive d’espèces réactives de l’ O2. Méthodes: Des ratons Sprague-Dawley sont exposés à 80% d’O2 (H) ou 21% O2 (Ctrl) du 3e au 10e jr de vie. En considérant que plusieurs organes des rats sont encore en développement actif à la naissance, ces rongeurs sont un modèle reconnu pour étudier les complications d’une hyperoxie néonatale, comme celles liées à une naissance prématurée chez l’homme. À 4 et à 16 semaines, les reins sont prélevés et les mitochondries sont extraites suivant une méthode d’extraction standard, avec un tampon contenant du sucrose 0.32 M et différentes centrifugations. L’expression des protéines mitochondriales a été mesurée par Western blot, tandis que la production d’ H202 et les activités des enzymes clés du cycle de Krebs ont été évaluées par spectrophotométrie. Les résultats sont exprimés par la moyenne ± SD. Résultats: Les rats mâles H de 16 semaines (n=6) présentent une activité de citrate synthase (considéré standard interne de l’expression protéique et de l’abondance mitochondriales) augmentée (12.4 ± 8.4 vs 4.1 ± 0.5 μmole/mL/min), une diminution de l’activité d’aconitase (enzyme sensible au redox mitochondrial) (0.11 ± 0.05 vs 0.20 ± 0.04 μmoles/min/mg mitochondrie), ainsi qu’une augmentation dans la production de H202 (7.0 ± 1.3 vs 5.4 ± 0.8 ρmoles/mg protéines mitochondriales) comparativement au groupe Ctrl (n=6 mâles et 4 femelles). Le groupe H (vs Ctrl) présente également une diminution dans l’expression de peroxiredoxin-3 (Prx3) (H 0.61±0.06 vs. Ctrl 0.78±0.02 unité relative, -23%; p<0.05), une protéine impliquée dans l’élimination d’ H202, de l’expression du cytochrome C oxidase (Complexe IV) (H 1.02±0.04 vs. Ctrl 1.20±0.02 unité relative, -15%; p<0.05), une protéine de la chaine de respiration mitochondriale, tandis que l’expression de la protéine de découplage (uncoupling protein)-2 (UCP2), impliquée dans la dispersion du gradient proton, est significativement augmentée (H 1.05±0.02 vs. Ctrl 0.90±0.03 unité relative, +17%; p<0.05). Les femelles H (n=6) (vs Ctrl, n=6) de 16 semaines démontrent une augmentation significative de l’activité de l’aconitase (0.33±0.03 vs 0.17±0.02 μmoles/min/mg mitochondrie), de l’expression de l’ATP synthase sous unité β (H 0.73±0.02 vs. Ctrl 0.59±0.02 unité relative, +25%; p<0.05) et de l’expression de MnSOD (H 0.89±0.02 vs. Ctrl 0.74±0.03 unité relative, +20%; p<0.05) (superoxide dismutase mitochondriale, important antioxidant), tandis que l’expression de Prx3 est significativement réduite (H 1.1±0.07 vs. Ctrl 0.85±0.01 unité relative, -24%; p<0.05). À 4 semaines, les mâles H (vs Ctrl) présentent une augmentation significative de l’expression de Prx3 (H 0.72±0.03 vs. Ctrl 0.56±0.04 unité relative, +31%; p<0.05) et les femelles présentent une augmentation significative de l’expression d’UCP2 (H 1.22±0.05 vs. Ctrl 1.03±0.04 unité relative, +18%; p<0.05) et de l’expression de MnSOD (H 1.36±0.01 vs. 1.19±0.06 unité relative, +14%; p<0.05). Conclusions: Une exposition néonatale à l’O2 chez le rat adulte mène à des indices de dysfonction mitochondriale dans les reins adultes, associée à une augmentation dans la production d’espèces réactives de l’oxygène, suggérant que ces modifications mitochondriales pourraient jouer un rôle dans l’hypertension artérielle et d’un stress oxydant, et par conséquent, être un facteur possible dans la progression vers des maladies cardiovasculaires. Mots-clés: Mitochondries, Reins, Hypertension, Oxygène, Stress Oxydant, Programmation

Caracterización de las alteraciones en la función renal, la presión arterial y las malformaciones anatómicas renales- urinarias y cardiovasculares en pacientes con Sindrome de Turner en la Fundación Cardioinfantil entre 1999 y 2009

Se caracterizan las malformaciones renales y urinarias (MRU), y cardiovasculares (CV), así como la función renal (FR) y la presión arterial (PA) en pacientes con Sindrome de Turner (ST) mediante un estudio retrospectivo entre 1999 y 2009 en Bogotá. Se encontró 10 pacientes con algún grado de insuficiencia renal crónica (IRC). Además 4 pacientes presentaron prehipertensión arterial, y 5 (HTA); en ellos se encontró hidronefrosis y riñón poliquístico. Las MRU más frecuentes fueron únicas; en ellas las mayores alteraciones cromosómicas son la monosomía y el mosaicismo. La mayor malformación CV fué la válvula aórtica bicúspide. El ST amerita seguimiento de FR y PA para prevenir complicaciones a largo plazo por IRC e HTA.

Tratamiento de la hipertensión arterial en accidente cerebrovascular

Revisión sistemática de la literatura en la que se discuten las controversias del manejo de la presión arterial en las emergencias neurológicas agudas cerebrovasculares como accidente cerebrovascular isquémico, hemorrágico y hemorragia subaracnoidea.