Fish oil intakes providing dietary attainable levels of EPA and DHA reduces blood pressure in adults with systolic hypertension in a retrospective analysis

Background: Although a large number of randomized controlled trials (RCTs) have examined the impact of the n-3 (ω-3) fatty acids EPA (20:5n-3) and DHA (22:6n-3) on blood pressure and vascular function, the majority have used doses of EPA+DHA of > 3 g per d,which are unlikely to be achieved by diet manipulation. Objective: The objective was to examine, using a retrospective analysis from a multi-center RCT, the impact of recommended, dietary achievable EPA+DHA intakes on systolic and diastolic blood pressure and microvascular function in UK adults. Design: Healthy men and women (n = 312) completed a double-blind, placebo-controlled RCT consuming control oil, or fish oil providing 0.7 g or 1.8 g EPA+DHA per d in random order each for 8 wk. Fasting blood pressure and microvascular function (using Laser Doppler Iontophoresis) were assessed and plasma collected for the quantification of markers of vascular function. Participants were retrospectively genotyped for the eNOS rs1799983 variant. Results: No impact of n-3 fatty acid treatment or any treatment * eNOS genotype interactions were evident in the group as a whole for any of the clinical or biochemical outcomes. Assessment of response according to hypertension status at baseline indicated a significant (P=0.046) fish oil-induced reduction (mean 5 mmHg) in systolic blood pressure specifically in those with isolated systolic hypertension (n=31). No dose response was observed. Conclusions: These findings indicate that, in those with isolated systolic hypertension, daily doses of EPA+DHA as low as 0.7 g bring about clinically meaningful blood pressure reductions which, at a population level, would be associated with lower cardiovascular disease risk. Confirmation of findings in an RCT where participants are prospectively recruited on the basis of blood pressure status is required to draw definite conclusions. The Journal of Nutrition NUTRITION/2015/220475 Version 4

Rôle du monoxyde d'azote dans la calcification vasculaire et la rigidité artérielle dans un modèle d'hypertension systolique isolée

L’hypertension systolique isolée (HSI) est le résultat de changements au niveau de la paroi vasculaire qui ont pour conséquence d’augmenter la rigidité artérielle. Ces modifications surviennent surtout au niveau des grosses artères comme l’aorte et sont associées au vieillissement. La fragmentation des fibres élastiques, leur calcification (élastocalcinose) et la fibrose font partie des changements majeurs observés avec l’âge. En plus de ces changements, le vieillissement vasculaire provoque des modifications au niveau des cellules qui composent la paroi. Les cellules endothéliales sécrètent moins de monoxyde d’azote (NO) provoquant une dysfonction endothéliale et les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs) synthétisent maintenant des protéines matricielles et osseuses. Situé entre le sang et les CMLVs, l’endothélium contrôle le tonus vasculaire par la sécrétion de plusieurs substances vasoactives qui interagissent entre elles afin de maintenir l’homéostasie du système vasculaire. Parmi celles-ci, on note l’endothéline (ET), un puissant vasoconstricteur et le NO, un gaz vasorelaxants. Ce dernier est aussi reconnu pour bloquer la production d’ET par un mécanisme dépendant du guanosine monophosphate cyclique (GMPc). Comme il y a une interaction entre le NO et l’ET, et que cette dernière est impliquée dans la calcification artérielle, le NO pourrait être impliqué dans la modulation de l’élastocalcinose et de la rigidité artérielle par l’inhibition de l’ET et la modification de la composition de la paroi. Cet effet, qui se produirait au delà des effets vasorelaxants du NO, offre un potentiel thérapeutique intéressant pour l’HSI. Afin d’évaluer l’implication du NO dans la calcification vasculaire et la rigidité artérielle, un modèle animal d’HSI a été utilisé (modèle warfarine vitamine K, WVK). Ce modèle d’élastocalcinose est basé sur l’inhibition de la maturation d’une protéine anti-calcifiante, la matrix Gla protein (MGP), par la warfarine. Afin de déterminer l’implication physiologique du NO dans l’initiation et la progression de l’élastocalcinose, sa production a été inhibée par un analogue de la L-arginine, le L-NG-nitroarginine methyl ester (L-NAME). Lors des processus d’initiation de la calcification, le L-NAME a prévenu l’élastocalcinose sans toutefois modifier la vitesse de l’onde de pouls (PWV). Suite au traitement L-NAME, l’expression de la NO synthase inductible (iNOS) a été diminuée alors qu’elle a été augmentée lors du traitement WVK. Elle pourrait donc être impliquée dans les processus de calcification vasculaire. De plus, la NO synthase endothéliale (eNOS) semble également impliquée puisqu’elle a été augmentée dans le modèle WVK. Cette hausse pourrait être bénéfique pour limiter l’élastocalcinose alors que l’expression de la iNOS serait délétère. Lors de la progression de la calcification, le L-NAME a augmenté l’élastocalcinose et le PWV. Dans ce contexte, l’ET serait impliquée dans l’amplification de la calcification vasculaire entrainant une hausse de la rigidité artérielle. Comme le NO endogène limite la progression de la calcification et conséquemment la rigidité artérielle, il semble être protecteur. L’efficacité d’une modulation de la voie du NO dans le modèle WVK a été étudiée par l’administration d’un donneur de NO, le sinitrodil, ou d’un inhibiteur de la phosphosdiestérase 5 (PDE5), le tadalafil. La modulation de la voie du NO semble être bénéfique sur la rigidité artérielle, mais seulement de façon aiguë. En effet, le sinitrodil a modifié de transitoirement la rigidité au niveau de l’aorte possiblement par la modulation du tonus vasculaire sans toutefois avoir des effets sur la composition de la paroi. Comme le modèle WVK n’affecte pas la fonction endothéliale, les concentrations endogènes de NO semblent être optimales puisque le sinitrodil provoque une augmentation de l’élastocalcinose possiblement par le développement d’une tolérance. Tout comme le sinitrodil, le tadalafil a modulé de manière aiguë la rigidité artérielle sans modifier la composition de la paroi. Globalement, ces travaux ont permis de mettre en évidence les effets bénéfiques du NO endogène pour limiter le développement de l’HSI, suggérant qu’une dysfonction endothéliale, tel qu’observé lors du vieillissement, a un impact négatif sur la maladie.

[Hypertension in the elderly]

Many aspects of hypertension diagnosis and treatment are similar in young and old patients. However, some differences exist. Due to the increasing vascular stiffness most elderly patients have isolated systolic hypertension and its prevalence in the population is high. Blood pressure should be measured in the sitting position and also with the patient standing to exclude orthostatic hypotension, a frequent problem in elderly patients. Pseudohypertension, a source of inadequate measurements in elderly patients, should be recognized. In comparison to other health problems there is good scientific evidence for antihypertensive treatment in elderly patients. As treatment does not only improve survival, but also reduces cardiovascular events such as non-fatal stroke or myocardial infarction, antihypertensive therapy is an important measure to prevent functional decline and disability.

Modifications de la matrice extracellulaire dans la rigidité artérielle

La paroi vasculaire est composée de cellules endothéliales, de cellules musculaires lisses vasculaires et de fibroblastes qui sont entourés d’un réseau structuré et complexe de protéines, la matrice extracellulaire. Les interactions réciproques entre la matrice et les cellules sont nécessaires à la croissance, au développement et au remodelage. Or, différents contextes pathologiques entraînent la perturbation de ces interactions et sont la cause de différentes maladies. Au cours du vieillissement, la matrice extracellulaire des grosses artères élastiques est modifiée. Ainsi, les lamelles élastiques de la paroi vasculaire se fragmentent ou sont dégradées, en plus de calcifier. De même, l’accumulation de protéines plus rigides, comme le collagène, entraîne le développement de la fibrose. Ces modulations vont mener à l’augmentation de la rigidité artérielle et au développement de l’hypertension systolique isolée. En utilisant un modèle animal de calcification basé sur l’inhibition d’une protéine anti-calcifiante, la matrix Gla protein, avec la warfarine, nous avons étudié la séquence des événements impliqués dans le développement de l’hypertension systolique isolée. Nous avons observé l’activation précoce et transitoire de MMP-9, puis du TGF-ß, précédant la modulation phénotypique des cellules musculaires lisses vasculaires, la calcification et les changements hémodynamiques. L’inhibition des métalloprotéinases et du TGF-ß a permis de prévenir la calcification vasculaire. Nous avons également étudié le rôle joué par une enzyme de la matrice extracellulaire, la transglutaminase 2, dans le développement de la calcification associée à l’hypertension systolique isolée. À l’aide d’un nouvel inhibiteur de cette enzyme, qui a permis de prévenir la calcification, nous avons établi que la transglutaminase était un élément clé dans le processus pathologique. Ces travaux ont permis de démontré l’intérêt de nouvelles avenues thérapeutiques ciblant directement la matrice extracellulaire, particulièrement la MMP-9, le TGF-ß et la transglutaminase 2, dans la pathologie de l’hypertension systolique isolée.

L'accélération de la rigidité vasculaire associée au diabète de type 1 : implication de la protéine Gla de la matrice

L'hypertension systolique isolée (HSI), amenée par une augmentation de la rigidité vasculaire, est la forme d'hypertension la plus fréquente chez les personnes âgées de plus de 60 ans. L'augmentation de la rigidité vasculaire, causée en partie par la calcification aortique médiale, est accélérée de 15 ans chez les diabétiques. Il est suggéré que la calcification aortique serait responsable de la résistance aux agents antihypertenseurs chez les patients souffrant d'HSI, d'où la nécessité de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant la calcification artérielle. La protéine Gla de la matrice (MGP) est une protéine anti-calcifiante dépendante de la vitamine K, qui doit être γ-carboxylée pour être active. Deux enzymes sont responsables de la γ-carboxylation, soit la γ-glutamyl-carboxylase et la vitamine K époxyde réductase (VKOR). Plusieurs études récentes ont indiqué que la calcification vasculaire semblait être associée à une réduction de la γ-carboxylation de la MGP, et à un déficit en vitamine K. La modulation de l'expression et/ou de l'activité de la γ-carboxylase et de la VKOR et l'impact de cette modulation sur la γ-carboxylation de la MGP en présence de diabète n'est pas connue. L'objectif principal de cette thèse était de déterminer les mécanismes impliqués dans l'accélération de la rigidité artérielle causée par la calcification des gros troncs artériels dans le diabète. Nous avons ainsi confirmé, dans un modèle animal de rigidité artérielle en présence de diabète de type 1, que la γ-carboxylation de la MGP était bel et bien altérée au niveau aortique. En fait, nous avons démontré que la quantité de MGP active (i.e. MGP γ-carboxylée, cMGP) au sein de la paroi vasculaire est diminuée significativement. Parallèlement, l'expression de la γ-carboxylase était diminuée de façon importante, alors que ni l'expression ni l'activité de la VKOR n'étaient modifiées. La diminution de l'expression de la γ-carboxylase a pu être reproduite dans un modèle ex vivo d'hyperglycémie. À l'aide de ce modèle, nous avons démontré que la supplémentation en vitamine K dans le milieu de culture prévenait la diminution de l'expression de la γ-carboxylase, alors que les animaux diabétiques de notre modèle in vivo avaient des concentrations plasmatiques de vitamine K pratiquement triplées. D'autre part, l'étude des voies de signalisation impliquées a révélé que la voie PKCβ pourrait être responsable de l'altération de la γ-carboxylase. Ces résultats génèrent de nouvelles pistes de réflexion et de nouvelles idées de recherche. Par exemple, il serait important de vérifier l'effet de la supplémentation en vitamine K dans le modèle animal de rigidité artérielle en présence de diabète pour évaluer l'effet sur la γ-carboxylation de la MGP et par le fait même, sur la calcification vasculaire. De plus, l'évaluation de l'effet de l'administration de molécules ciblant la voie PKC chez ce même modèle animal permettrait de déterminer leur impact sur le développement de la calcification vasculaire et d'évaluer leur potentiel thérapeutique. Selon les résultats de ces études, de nouvelles options pourraient alors être à notre disposition pour prévenir ou traiter la calcification artérielle médiale associée au diabète, ce qui aurait pour effet de ralentir le développement de la rigidité artérielle et d'ainsi diminuer le risque cardiovasculaire associé à l'HSI.

Impact of cocoa flavanol intake on age-dependent vascular stiffness in healthy men: a randomized, controlled, double-masked trial

Increased vascular stiffness, endothelial dysfunction, and isolated systolic hypertension are hallmarks of vascular aging. Regular cocoa flavanol (CF) intake can improve vascular function in healthy young and elderly at-risk individuals. However, the mechanisms underlying CF bioactivity remain largely unknown. We investigated the effects of CF intake on cardiovascular function in healthy young and elderly individuals without history, signs, or symptoms of cardiovascular disease by applying particular focus on functional endpoints relevant to cardiovascular aging. In a randomized, controlled, double-masked, parallel-group dietary intervention trial, 22 young (<35yrs) and 20 elderly (50-80yrs) healthy, male non- smokers consumed either a CF-containing drink (450mg CF) or nutrient-matched, CF-free control drink bi-daily for 14 days. The primary endpoint was endothelial function as measured by flow-mediated vasodilation (FMD). Secondary endpoints included cardiac output, vascular stiffness, conductance of conduit and resistance arteries, and perfusion in the microcirculation. Following 2 weeks of CF intake, FMD improved in young (6.1±0.7% vs. 7.6±0.7%, p<0.001) and elderly (4.9±0.6% vs. 6.3±0.9%, p<0.001). Secondary outcomes demonstrated in both groups that CF intake decreased pulse wave velocity and lowered total peripheral resistance, increased arteriolar- and microvascular vasodilator capacity, red cell deformability, and diastolic blood pressure, while cardiac output remained affected. In the elderly, baseline systolic blood pressure was elevated, driven by an arterial stiffness-related augmentation. CF intake decreased aortic augmentation index (-9%), and thus systolic blood pressure (-7mmHg). (Clinicaltrials.gov:NCT01639781) CF intake reverses age-related burden of cardiovascular risk in healthy elderly, highlighting the potential of dietary flavanols to maintain cardiovascular health.

Pressão arterial entre trabalhadores de curtume

INTRODUÇÃO: O grupo das doenças cardiovasculares tem sido apontado como a principal causa de óbito no Brasil desde os anos 70, sendo a hipertensão arterial sistêmica (HAS) o fator de risco mais importante para esse grupo. Entre os trabalhadores observa-se correlação negativa entre o status ocupacional e a pressão arterial. Tais fatos ressaltam a importância do conhecimento da distribuição da pressão arterial sistêmica entre os distintos grupos profissionais. Assim, foi realizado estudo para descrever o status pressórico de uma população homogênea e estável de trabalhadores do setor secundário da economia, pouco especializados e que ganham baixos salários, estabelecendo a prevalência da HAS nesse grupo específico, relacionando-a com algumas covariáveis biológicas e socioeconômicas, e comparando-a com a prevalência de HAS em outros grupos profissionais no Brasil. MÉTODO: Foram estudados 73 trabalhadores regularmente empregados em julho de 1993 em um curtume situado no Município de Botucatu, cidade de médio porte da região Centro-Oeste do Estado de São Paulo, os quais foram submetidos a exame antropométrico, aferição de pressão arterial, anamnese e exame clínico. Os resultados foram comparados com os obtidos em estudos semelhantes, controlando-se o confundimento da idade por intermédio de diferentes técnicas. RESULTADOS: A prevalência bruta da HAS encontrada foi de 56,1%, sendo 15,8% a prevalência de hipertensão sistólica isolada. Ambas se associaram ao etilismo e ao tabagismo na população estudada. DISCUSSÃO: A prevalência da hipertensão foi consideravelmente alta e significativamente maior do que a encontrada em outros grupos de trabalhadores estudados no Brasil. Tal achado ressalta a necessidade da continuidade da investigação, objetivando o isolamento dos fatores implicados na elevação pressórica do grupo estudado.

Ventricular-arterial coupling in a rat model of reduced arterial compliance provoked by hypervitaminosis D and nicotine

The vitamin D(3) and nicotine (VDN) model is one of isolated systolic hypertension (ISH) in which arterial calcification raises arterial stiffness and vascular impedance. The effects of VDN treatment on arterial and cardiac hemodynamics have been investigated; however, a complete analysis of ventricular-arterial interaction is lacking. Wistar rats were treated with VDN (VDN group, n = 9), and a control group (n = 10) was included without the VDN. At week 8, invasive indexes of cardiac function were obtained using a conductance catheter. Simultaneously, aortic pressure and flow were measured to derive vascular impedance and characterize ventricular-vascular interaction. VDN caused significant increases in systolic (138 +/- 6 vs. 116 +/- 13 mmHg, P < 0.01) and pulse (42 +/- 10 vs. 26 +/- 4 mmHg, P < 0.01) pressures with respect to control. Total arterial compliance decreased (0.12 +/- 0.08 vs. 0.21 +/- 0.04 ml/mmHg in control, P < 0.05), and pulse wave velocity increased significantly (8.8 +/- 2.5 vs. 5.1 +/- 2.0 m/s in control, P < 0.05). The arterial elastance and end-systolic elastance rose significantly in the VDN group (P < 0.05). Wave reflection was augmented in the VDN group, as reflected by the increase in the wave reflection coefficient (0.63 +/- 0.06 vs. 0.52 +/- 0.05 in control, P < 0.05) and the amplitude of the reflected pressure wave (13.3 +/- 3.1 vs. 8.4 +/- 1.0 mmHg in control, P < 0.05). We studied ventricular-arterial coupling in a VDN-induced rat model of reduced arterial compliance. The VDN treatment led to development of ISH and provoked alterations in cardiac function, arterial impedance, arterial function, and ventricular-arterial interaction, which in many aspects are similar to effects of an aged and stiffened arterial tree.

Effects of an aging vascular model on healthy and diseased hearts

The vitamin D(3) and nicotine (VDN) model is a model of isolated systolic hypertension (ISH) due to arterial calcification raising arterial stiffness and vascular impedance similar to an aged and stiffened arterial tree. We therefore analyzed the impact of this aging model on normal and diseased hearts with myocardial infarction (MI). Wistar rats were treated with VDN (n = 9), subjected to MI by coronary ligation (n = 10), or subjected to a combination of both MI and VDN treatment (VDN/MI, n = 14). A sham-treated group served as control (Ctrl, n = 10). Transthoracic echocardiography was performed every 2 wk, whereas invasive indexes were obtained at week 8 before death. Calcium, collagen, and protein contents were measured in the heart and the aorta. Systolic blood pressure, pulse pressure, thoracic aortic calcium, and end-systolic elastance as an index of myocardial contractility were highest in the aging model group compared with MI and Ctrl groups (P(VDN) < 0.05, 2-way ANOVA). Left ventricular wall stress and brain natriuretic peptide (P(VDNxMI) = not significant) were highest, while ejection fraction, stroke volume, and cardiac output were lowest in the combined group versus all other groups (P(VDNxMI) < 0.05). The combination of ISH due to this aging model and MI demonstrates significant alterations in cardiac function. This model mimics several clinical phenomena of cardiovascular aging and may thus serve to further study novel therapies.

Efficacy and safety of calcium channel blocker/diuretics combination therapy in hypertensive patients: a meta-analysis.

Although recent guidelines recommend the combination of calcium channel blockers (CCBs) and thiazide (-like) diuretics, this combination is not widely used in clinical practice. The aim of this meta-analysis was to assess the efficacy and safety of this combination regarding the following endpoints: all-cause and cardiovascular mortality, myocardial infarction, and stroke. Four studies with a total of 30,791 of patients met the inclusion criteria. The combination CCB/thiazide (-like) diuretic was associated with a significant risk reduction for myocardial infarction (risk ratio [RR], 0.83; 95% confidence interval [CI], 0.73-0.95) and stroke (RR, 0.77; CI, 0.64-0.92) compared with other combinations, whereas it was similarly effective compared with other combinations in reducing the risk of all-cause (RR, 0.89; CI, 0.75-1.06) and cardiovascular (RR, 0.89; CI 0.71-1.10) mortality. Elderly patients with isolated systolic hypertension may particularly benefit from such a combination, since both drug classes have been shown to confer cerebrovascular protection.

Efecto del programa Ruta para la gestión del autocuidado en el control de cifras tensionales en pacientes con hipertensión arterial en una EPS privada de Bogotá, en el año 2015

Introducción. La hipertensión arterial es una de las patologías más representativas en términos de morbi-mortalidad y afectación de la calidad de vida de los usuarios de una EPS privada en Bogotá. Se cuenta en la literatura con múltiples prácticas para favorecer la adherencia al tratamiento de la hipertensión, pero se evidencia que en muchos pacientes no se logran las metas terapéuticas establecidas, generando a largo plazo complicaciones que impactan en la calidad de vida de los pacientes y en el costo en salud. Es por esto que en la EPS se establece desde el 2012 el programa: Ruta para la gestión del autocuidado, como una estrategia de intervención complementaria sobre los pacientes con enfermedades crónicas, con el fin de apoyar a los usuarios del programa de promoción y prevención Atención Específica integral (AEI) en el cumplimiento de las recomendaciones terapéuticas farmacológicas y no farmacológicas generadas por el equipo de salud. La ruta está dirigida especialmente al grupo de pacientes hipertensos con dificultades en la adherencia al programa de promoción y prevención, o en el logro de metas terapéuticas, y busca implementar estrategias de intervención educativa orientadas a fomentar la capacidad de las personas para adaptarse y auto gestionar los desafíos que representa convivir con el diagnóstico de una patología crónica. Por lo anterior la presente investigación busca evaluar el efecto del programa Ruta para la gestión del autocuidado en el control de cifras tensionales en pacientes hipertensos en en una EPS privada de Bogotá en el año 2015. Objetivo. Establecer si la participación en el programa Ruta para la gestión del autocuidado influye en los valores de cifras tensionales de pacientes hipertensos, graduados del programa en una EPS privada de Bogotá en el año 2015. Metodología. Estudio con enfoque cuantitativo, observacional longitudinal retrospectivo de una intervención antes y después, para evaluar el efecto del programa Ruta de gestión de autocuidado, en el control de cifras tensionales, índice de masa corporal y perímetro abdominal de pacientes con diagnóstico de hipertensión arterial afiliados a la EPS privada en Bogotá, graduados del programa entre el 1 de Enero de 2015 a Diciembre de 2015. Población del estudio 409 pacientes, con muestreo por conveniencia. La recolección de datos fue a partir de fuentes secundarias de historia clínica sistematizada de la EPS. Resultados. La población de estudio fueron 409 pacientes, de los cuales el 69,2% son mujeres (n=283). El promedio de la edad de los pacientes fue de 60,16+/-0.9 años, los mayores de 60 años son el grupo más representativo con un 54% (n=220), el estrato socioeconómico 1 es el 77% (n=315), , el tiempo de duración de la ruta de autocuidado de la población analizada más frecuente fue de 4 a 6 meses con un 60,4% (n=247) y el tratamiento más utilizado es el combinado con 53,1% (n=217). Antes del inicio de la Ruta de gestión de autocuidado, 138 pacientes tuvieron valores de tensión arterial sistólica en rangos de hipertensión, al finalizar la misma disminuyeron los valores a rangos de normalidad 96 pacientes (69,6%). De los pacientes que iniciaron con tensión arterial sistólica en rangos de normalidad (n=271), el 12,5% al finalizar la ruta tuvieron valores en rangos de hipertensión (n=34). El cambio en los rangos de tensión arterial sistólica evidenció que es estadísticamente significativo (p=0.000) con un OR de 2,8:1, lo cual indica que la variación de pacientes con valores de tensión arterial sistólica en rangos de hipertensión a valores en rango de normotensión, ocurre 2,8 veces más en quienes realizan la ruta de gestión de autocuidado que los que no. Antes del inicio de la Ruta de gestión de autocuidado, 70 pacientes tuvieron valores de tensión arterial diastólica en rangos de hipertensión, al finalizar la misma disminuyeron los valores a rangos de normalidad 56 pacientes (80%). De los pacientes que iniciaron con tensión arterial diastólica en rangos de normalidad (n=339), el 8,3% al finalizar la ruta tuvieron valores en rangos de hipertensión (n=28). El cambio en los rangos de tensión arterial diastólica, evidenció que es estadísticamente significativo (p=0.001) con un OR de 2,0:1, lo cual indica que la variación de pacientes con valores de tensión arterial diastólica en rangos de hipertensión a valores en rango de normotensión, ocurre 2 veces más en quienes realizan la ruta de gestión de autocuidado que los que no. Conclusión. La implementación de modelos educativos en la atención primaria en salud en las unidades de atención de servicios ambulatorios en la EPS, generan un impacto positivo en el control de las cifras tensionales. El tener pacientes controlados incide en la disminución de morbimortalidad, costos de hospitalización médica y mejora en la calidad de vida.

Endothelial NADPH oxidase-2 promotes interstitial cardiac fibrosis and diastolic dysfunction through proinflammatory effects and endothelial-mesenchymal transition

Objectives: This study sought to investigate the effect of endothelial dysfunction on the development of cardiac hypertrophy and fibrosis.
Background: Endothelial dysfunction accompanies cardiac hypertrophy and fibrosis, but its contribution to these conditions is unclear. Increased nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase-2 (NOX2) activation causes endothelial dysfunction.
Methods: Transgenic mice with endothelial-specific NOX2 overexpression (TG mice) and wild-type littermates received long-term angiotensin II (AngII) infusion (1.1 mg/kg/day, 2 weeks) to induce hypertrophy and fibrosis.
Results: TG mice had systolic hypertension and hypertrophy similar to those seen in wild-type mice but developed greater cardiac fibrosis and evidence of isolated left ventricular diastolic dysfunction (p < 0.05). TG myocardium had more inflammatory cells and VCAM-1-positive vessels than did wild-type myocardium after AngII treatment (both p < 0.05). TG microvascular endothelial cells (ECs) treated with AngII recruited 2-fold more leukocytes than did wild-type ECs in an in vitro adhesion assay (p < 0.05). However, inflammatory cell NOX2 per se was not essential for the profibrotic effects of AngII. TG showed a higher level of endothelial-mesenchymal transition (EMT) than did wild-type mice after AngII infusion. In cultured ECs treated with AngII, NOX2 enhanced EMT as assessed by the relative expression of fibroblast versus endothelial-specific markers.
Conclusions: AngII-induced endothelial NOX2 activation has profound profibrotic effects in the heart in vivo that lead to a diastolic dysfunction phenotype. Endothelial NOX2 enhances EMT and has proinflammatory effects. This may be an important mechanism underlying cardiac fibrosis and diastolic dysfunction during increased renin-angiotensin activation.