ABSTRACT
RESUMEN Introducción: La restricción del crecimiento intrauterino es una alteración del desarrollo fetal que se caracteriza por una tasa de crecimiento durante la etapa fetal que es menor al potencial genético de crecimiento para la edad gestacional. Esta condición plantea una carga importante para la salud pública, ya que aumenta la morbimortalidad de la descendencia, a corto y a largo plazo, particularmente, por asociarse al desarrollo de enfermedad cardiovascular y metabólica en la vida adulta. Objetivos: Mediante el uso de herramientas bioinformáticas nos propusimos identificar posibles genes cardinales involucrados en la restricción del crecimiento intrauterino asociados al desarrollo de obesidad, hipertensión arterial y síndrome metabólico. Material y métodos: Obtuvimos un total de 343 genes involucrados en los fenotipos de interés e identificamos 20 genes que resultaron significativamente relevantes en el análisis de la red de interacción. Particularmente, cuatro de estos genes identificados codifican para factores de crecimiento o sus receptores, VEGFA, PDGFRB, IGF1R y EGFR. Además, identificamos genes relacionados con la insulina y el control de la homeostasis cardiovascular, como son el CTNNB1, APP, MYC y MDMD2. Por otra parte, el análisis de clústeres permitió reconocer los términos de ontología genética más significativos, entre los que se destacan aquellos relacionados con procesos biológicos de proliferación y muerte celular programada, de comunicación intercelular, del metabolismo proteico, y de desarrollo del sistema cardiovascular. Conclusiones: Los genes hallados en este estudio podrían ser de utilidad como biomarcadores putativos de la presencia de alteraciones cardiovasculares y metabólicas asociadas a la restricción del crecimiento intrauterino o potenciales blancos terapéuticos de estrategias de tratamiento orientadas al genotipo del paciente.
ABSTRACT Background: Intrauterine growth restriction is an abnormal fetal development characterized by a fetal growth rate lower than the potential genetic growth for the gestational age. This condition represents a major burden for public health systems, as it increases short and long-term morbidity and mortality in the offspring, particularly because of its association with the development of cardiovascular and metabolic disease in adult life. Objectives: The aim of the present study was to identify possible cardinal genes involved in intrauterine growth restriction associated with the development of obesity, hypertension and metabolic syndrome using bioinformatics tools. Methods: A total of 343 genes involved in the phenotypes of interest were obtained and 20 genes were identified as significantly relevant in the interaction network analysis. Specifically, four of these identified genes encode for growth factors or their receptors, VEGFA, PDGFRB, IGF1R and EGFR. We also identified genes related to insulin and cardiovascular homeostasis as CTNNB1, APP, MYC and MDMD2. Cluster analysis provided the most significant gene ontology terms, including those related to the biological processes of proliferation and programmed cell death, intercellular communication, protein metabolism and development of the cardiovascular system. Conclusions: The genes found in this study could be useful as putative biomarkers for the presence of cardiovascular and metabolic disorders associated with intrauterine growth restriction, or as potential therapeutic targets for treatment strategies directed to the patient's genotype.
ABSTRACT
Introducción: El péptido natriurético tipo C (CNP) ha cobrado relevancia por sus efectos sobre la regulación de la función y la morfología del corazón y los vasos sanguíneos. Previamente demostramos in vitro que el CNP incrementa la actividad del sistema del óxido nítrico (NO) en ratas espontáneamente hipertensas (SHR). Objetivo: Estudiar el efecto del tratamiento crónico con CNP sobre la presión arterial sistólica (PAS), la función cardíaca y vascular y el sistema del NO en ratas espontáneamente hipertensas y normotensas. Material y métodos: Se emplearon ratas Wistar macho de 12 semanas de edad normotensas y espontáneamente hipertensas. Los animales recibieron infusión crónica de solución salina o CNP (0,75 mg/hora/rata) durante 14 días mediante la implantación de bombas osmóticas subcutáneas. Se midió la PAS y se realizaron un electrocardiograma y un ecocardiograma. Se extrajeron el ventrículo izquierdo y la arteria aorta torácica y se determinó la actividad, con L-[U14C]-arginina, de la óxido nítrico sintasa (NOS) y se realizaron estudios de reactividad vascular. Resultados: La administración crónica de CNP disminuyó la PAS en las SHR. Se observó menor volumen minuto en las SHR y el CNP incrementó dicho volumen, en tanto que no indujo cambios en las ratas normotensas. En las SHR se observó un desequilibrio en las respuestas vasodilatadora y vasoconstrictora en la arteria aorta y el tratamiento con CNP mejoró la función vascular respecto de las ratas normotensas. En ambos tejidos, la actividad de la NOS fue mayor en las SHR y se incrementó con la infusión durante 14 días de CNP. Sin embargo, dicho incremento fue menor en las SHR. Conclusión: El CNP induce cambios a nivel cardiovascular y en el sistema del NO que podrían resultar beneficiosos en este modelo de hipertensión arterial.
Background: C-type natriuretic peptide (CNP) plays an important role in the regulation of cardiovascular function and morphology. We have previously demonstrated that CNP increases nitric oxide (NO) system activity in vivo in spontaneously hypertensive rats (SHR). Objective: The goal of this study is to evaluate the effect of chronic CNP administration on systolic blood pressure (SBP), cardiovascular function and the NO system in spontaneously hypertensive and normotensive rats. Methods: Twelve-week-old normotensive male Wistar rats and SHR were used. They received chronic infusion of saline or CNP (0.75 mg/h/rat) for 14 days via subcutaneously implanted osmotic pumps. Systolic blood pressure was measured and an electrocardiogram and echocardiogram were performed. The left ventricle and the thoracic aorta were resected; nitric oxide synthase (NOS) activity was determined using L-[U14C]-arginine and vascular reactivity was assessed. Results: Chronic administration of CNP decreased SBP in SHR. Cardiac output was lower in SHR and increased with CNP; however, CNP had no effect in normotensive rats. Spontaneously hypertensive rats had unbalanced aortic vasodilation and vasoconstriction responses, and CNP improved the vascular function. Nitric oxide synthase activity was greater in SHR and increased with the 14-day CNP infusion, but this increase was lower than in normotensive rats. Conclusion: C-type natriuretic peptide induces cardiovascular and NO system changes which may be beneficial in this model of hypertension.
ABSTRACT
Introducción Numerosos estudios sugieren que trastornos metabólicos y desequilibrios nutricionales durante la vida intrauterina pueden inducir adaptaciones que programen enfermedades cardiovasculares e hipertensión arterial. En trabajos previos mostramos que la restricción moderada de cinc durante la vida fetal, la lactancia y/o el crecimiento conduce al desarrollo de hipertensión arterial y disfunción renal en la adultez. Objetivos Evaluar la presencia de alteraciones cardiovasculares tempranas en ratas sometidas a una deficiencia moderada de cinc durante la vida fetal y la lactancia y si existen diferencias respecto del sexo. Material y métodos Ratas Wistar hembras recibieron durante la preñez hasta el destete una dieta control o baja en cinc. En el momento del nacimiento se conformaron cuatro grupos experimentales: machos y hembras nacidos de madres bajas y machos y hembras nacidos de madres controles. A los 6 y a los 21 días de vida se sacrificaron y se determinaron el peso corporal, el peso del corazón, parámetros morfométricos cardiovasculares, la actividad de la óxido nítrico sintasa en el sistema cardiovascular y el estado oxidativo cardíaco. Resultados El aporte insuficiente de cinc durante la vida fetal y la lactancia indujo un proceso de remodelación del cardiomiocito, diferente en machos que en hembras, un aumento del estrés oxidativo cardíaco, una remodelación hipotrófica de la aorta torácica y una disminución de la actividad de la óxido nítrico sintasa en el sistema cardiovascular. Conclusiones Este trabajo demuestra que la deficiencia de cinc induce alteraciones cardiovasculares, distintas en machos que en hembras, tempranas en el desarrollo, que podrían contribuir a la programación de enfermedades en la vida adulta.
Background Several studies suggest that metabolic disorders and nutrition imbalance during prenatal life may induce adaptations that program cardiovascular diseases and hypertension. We have previously shown that moderate zinc restriction during prenatal life, lactation and/or growth leads to the development of hypertension and renal dysfunction in adulthood. Objectives To evaluate the presence of early cardiovascular alterations in rats exposed to a moderate zinc deficient diet during prenatal life and lactation, and to determine whether there are differences between males and females. Material and Methods Female Wistar rats received low zinc diet or control diet from the beginning of pregnancy up to weaning. Four experimental groups were established at birth: males and females born from low-diet mothers, and males and females born from control-diet mothers. Male and female offspring were sacrificed at 6 and 21 days of life to evaluate body weight, heart weight, cardiovascular morphometric parameters and nitric oxide synthase activity in the cardiovascular system and cardiac oxidative status. Results The insufficient zinc intake during prenatal life and lacta-tion induced a remodeling process of the cardiomyocyte which was different in males and females, increased cardiac oxidative stress, produced a hypotrophic remodeling of the thoracic aorta and reduced nitric oxide synthase activity in the cardiovascular system. Conclusions This study shows that zinc deficiency induces cardiovascular abnormalities in early stages of development, which are different in males and females that may contribute to programming of diseases in adulthood.
ABSTRACT
Introducción Numerosos estudios mostraron que la deficiencia nutricional durante la vida fetal y posnatal predisponen al desarrollo de patologías en la vida adulta, como la hipertensión arterial y las enfermedades renales. La distribución ubicua del cinc y sus propiedades químicas determinan su esencialidad en los sistemas biológicos. Objetivos Evaluar si las alteraciones renales y cardiovasculares en la vida adulta inducidas por la restricción moderada de cinc durante la vida fetal, la lactancia y/o el crecimiento se asocian con cambios en el sistema del óxido nítrico. Material y métodos Ratas Wistar hembra recibieron durante la preñez hasta el destete de las crías una dieta control o una baja en cinc. Luego del destete, las crías macho se asignaron al azar a dos grupos que recibieron una dieta control o una baja en cinc durante 60 días. Resultados Los resultados mostraron que el aporte insuficiente de cinc durante el crecimiento previo y/o posterior al destete indujo un aumento de la presión arterial y una disminución del volumen de filtrado glomerular en la vida adulta, asociados con una disminución del sistema del óxido nítrico renal y vascular. Además, el bajo aporte de este mineral durante la vida fetal indujo un peso menor al nacer, que se correlacionó en forma negativa con la presión arterial en la vida adulta. Conclusiones Este trabajo brinda evidencias importantes que sugieren que el aporte inadecuado de cinc durante el crecimiento prenatal y posnatal constituye un factor de riesgo cardiovascular y renal, dado que induce alteraciones en la regulación de la presión arterial y en la función renal en el individuo adulto.
Background Several studies have reported that nutritional deficiencies during fetal and postnatal life predispose to the development of diseases such as hypertension and renal disorders during adulthood. The ubiquitous distribution of zinc and its chemical properties determine their essentiality in the biological systems. Objectives To assess whether renal and cardiovascular alterations induced by moderate zinc restriction during fetal life, lactation period and/or growth are associated with changes in the nitric oxide system. Material and Methods Female Wistar rats received low zinc diet or control diet from the beginning of pregnancy up to weaning. After weaning, male offspring were randomly fed with low zinc diet or control diet for 60 days. Results Zinc deficiency through pre-weaning and post-weaning growth induced increase in blood pressure and reduced glomerular filtration volume in adult life; these findings were associated with reductions in renal and vascular nitric oxide system. In addition, low zinc intake during intrauterine life induced low birth weight offspring which had a negative correlation with blood pressure in adulthood. Conclusions Zinc deficiency during prenatal and postnatal growth constitutes a risk factor for cardiovascular and kidney diseases as it induces alterations in blood pressure and renal function regulation in adult life.
ABSTRACT
Hemos demostrado que el shock hemorrágico induce un incremento en la actividad de la enzima óxido nítrico sintetasa, isoforma específica y dependiente del tiempo. Dicha activación estaría involucrada en la modulación de la función cardiovascular. Parecería que la inhibición del sistema del óxido nítrico previene el aumento de la frecuencia cardíaca que se observa en las fases tardías del estado hipovolémico inducido por una pérdida aguda de sangre. En este estudio planteamos la hipótesis de que la inhibición del sistema del óxido nítrico altera la expresión y/o la localización de las acuaporinas 2 en los túbulos colectores renales de ratas sometidas a una hemorragia. Se utilizaron ratas Sprague-Dawley macho, divididas en cuatro grupos (n =15 por grupo): a) normotensas (grupo N), b) hipovolémicas (hemorragia 20% volemia) (grupo H), c) normotensas y tratadas con N G-nitro-L-arginina metil éster (grupo L-NAME N) y d) hipovolémicas y tratadas con el inhibidor (grupo LNAME H). La distribución y la expresión de las acuaporinas 2 se determinaron mediante análisis inmunohistoquímico y Western blot a los 120 minutos del sangrado. La hemorragia indujo un incremento en la expresión de las acuaporinas 2 a los 120 minutos del sangrado. La inmunolocalización mostró que las acuaporinas 2 se ubicaron en el citoplasma de las células principales de los túbulos colectores renales de las ratas sometidas a hemorragia. La inhibición del óxido nítrico aumentó los niveles de acuaporinas 2, principalmente en la membrana apical. Se demuestra así que el sistema del óxido nítrico estaría asociado con una disminución progresiva de la expresión de las acuaporinas 2 que contribuye a la alteración de la capacidad de concentración de la orina en respuesta al shock hemorrágico.
We have previously demonstrated that hemorrhagic shock induces a time-dependent increase in the activity of nitric oxide synthase specific isoform. Such activation might be involved in modulation of cardiovascular function. It seems that the inhibition of the nitric oxide system prevents hemorrhage- induced heart rate changes seen in late stages of hypovolemic shock. The objective of this study was to assess if the inhibition of the nitric oxide system alters aquaporin-2 expression and/or location in the collecting-duct systems in kidneys of bleeding rats. Male Sprague-Dawley rats were used, divided in four groups (n = 15 for each group): a) normotensive rats (group N), b) hypovolemic rats (animals subjected to a 20% loss of the total volemia) (group H), c) normotensive rats pretreated with the nitric oxide synthase inhibitor N G-nitro-L-arginine- methyl ester (group L-NAME N), and d) hypovolemic rats pretreated with the inhibitor (group L-NAME H). The distribution and the expression of aquaporin-2 were assessed 120 minutes after bleeding by immunohystochemical and Western blot analysis. An increase in aquaporin-2 expression was seen 120 after blood loss. Immunolocation showed aquaporin-2 inside the cytoplasm of collecting-duct main cells in kidneys of bleeding rats. Nitric oxide inhibition increased aquaporin-2 levels, especially in the apical membrane. Thus, the nitric oxide system might be associated with a progressive decrease in the expression of aquaporin-2 which may alter urine concentration as a response to hemorrhagic shock.
ABSTRACT
Introducción El péptido natriurético auricular (ANP) y el óxido nítrico (NO) aumentan la diuresis y la natriuresis y disminuyen el tono vascular. Previamente demostramos que el NO está involucrado en el efecto hipotensor del ANP en ratas normotensas. Objetivo Estudiar el efecto del ANP sobre la presión arterial media (PAM) y el sistema del NO en ratas espontáneamente hipertensas (SHR) y Wistar Kyoto (WKY) y la participación de la isoforma inducible de la NO-sintasa (iNOS). Material y métodos Protocolo 1: los animales fueron infundidos con solución salina (0,05 ml/min) o con ANP (0,2 µg/kg/min) durante 1 hora. Se determinaron: PAM y nitritos y nitratos urinarios (NOx). Se extrajo el corazón y se determinaron la actividad, con L-[U14C]-arginina, y la expresión (Western blot) de iNOS y NOS endotelial (eNOS). Protocolo 2: luego del agregado de ANP (1 µM), cANP(4-23) (agonista NPR-C,1µM) o aminoguanidina (inhibidor de iNOS, 1 µM) se determinó la actividad de la NOS en la aurícula derecha y en el ventrículo izquierdo de SHR y WKY. Resultados La infusión con ANP disminuyó la PAM y aumentó los NOx en ambos grupos. La actividad NOS fue mayor en SHR y se incrementó con la infusión de ANP. Se observaron niveles proteicos mayores para eNOS e iNOS en SHR, que no se modificaron con ANP. La actividad basal de iNOS fue mayor en SHR. En la aurícula, el ANP sólo interactuaría con el NPR-C para activar la NOS y en el ventrículo también participarían los receptores NPR-A/B. El desarrollo y/o el mantenimiento de la hipertensión en este modelo experimental involucraría alteraciones en la interacción entre ambos sistemas, ANP y NO.
Background Atrial natriuretic peptide (ANP) and nitric oxide (NO) increase diuresis and natriuresis and reduce vascular tone. We have previously demonstrated that NO is involved in ANP hypotensive effect in normotensive rats. Objective To assess the effect of ANP on mean blood pressure (MBP) and on NO system in spontaneously hypertensive rats (SHR) and Wistar Kyoto (WKY), and the role of the inducible isoform of nitric oxide synthase (iNOS). Material and Methods Protocol 1: animals were instilled with saline solution (0.05 ml/min) or with ANP (0.2 µg/kg/min) for an hour. MBP and urinary nitrites and nitrates (NOx) were assessed. The heart was extracted and iNOS and endothelial iNOS (eNOS) activity (with L-[U14C]-arginine) and expression (Western blot) were determined. Protocol 2: after adding ANP (1 µM), cANP(4-23) (NPR-C agonist, 1µM) or aminoguanidine (iNOS inhibitor, 1 µM) NOS activity in the right atrium and left ventricle of SHR and WKY was determined. Results Instillation with ANP reduced MBP and increased NOx in both groups. NOS activity was greater in SHR, and increased with the instillation of ANP. In SHR, greater eNOS and iNOS protein levels were observed, which were not modified by ANP. iNOS basal activity was greater in SHR. In the atrium, ANP interacts only with NPR-C in order to activate NOS, and NPR-A/B receptors would also take part in the ventricle. In this experimental model, the development and maintenance of hypertension could involve alterations in the interaction between both systems, ANP and NO.
ABSTRACT
Previamente mostramos que el pretratamiento con el inhibidor de la óxido nítrico sintetasa, NG-nitro-L-arginina metil éster (L-NAME), revierte la hipotensión y anula los cambios en la frecuencia cardíaca inducidos por la hemorragia. Objetivo: Evaluar la actividad histoquímica (técnica NADPH-diaforasa) y la expresión (Western blot) de la óxido nítrico sintetasa en la aurícula derecha y en el ventrículo izquierdo de animales sometidos a una hemorragia del 20 por ciento de la volemia. Material y métodos: Se conformaron cuatro grupos de animales (n = 14, por grupo): S ( sham ), H (hemorragia), SL-NAME ( sham + L-NAME) (0,5 mg/kg/h IV = 100 µl/h) y HL-NAME (hemorragia + LNAME). El sacrificio de los animales se realizó por decapitación a los 60 y a los 120 min posteriores al sangrado y se extrajo el corazón para su estudio. Resultados: La pérdida de sangre aumentó la actividad de la NOS en la aurícula y en el ventrículo a los 60 y 120 min (aurícula: 8 por ciento y 21 por ciento respectivamente; ventrículo: 21 por ciento y 45 por ciento, respectivamente) del sangrado. El análisis de Western blot con empleo de un anticuerpo antióxido nítrico sintetasa inducible reveló la presencia de dicha proteína en la aurícula y en el ventrículo a los 120 min del sangrado (654 ± 13 y 465 ± 9 unidades arbitrarias, respectivamente). La expresión de la óxido nítrico sintetasa endotelial aumentó en la aurícula y en el ventrículo a los 60 min (18 por ciento y 147 por ciento respectivamente) en comparación con S, normalizándose a los 120 min de la hemorragia. Conclusiones: El estado hipovolémico inducido por una hemorragia del 20 por ciento de la volemia está asociado con un patrón heterogéneo y dinámico de regulación de la actividad y de la expresión de la óxido nítrico sintetasa en el tejido cardíaco.
Subject(s)
Male , Animals , Rats , Nitric Oxide Synthase/biosynthesis , Shock/metabolism , Heart Rate , Hemorrhage , Hypotension , Nitric Oxide Synthase/metabolism , Rats, Sprague-DawleyABSTRACT
En trabajos previos demostramos que la activación de la sintetasa de óxido nítrico (NOS) mediaría, al menos en parte, las acciones hipotensoras, diuréticas y natriuréticas del péptido natriurético auricular (ANP). El objetivo fue investigar el tipo de receptor natriurético y los mecanismos de señalización involucrados en la activación de la NOS en presencia de ANP. Se trabajó con aurícula, aorta y riñon de ratas Wistar macho, previamente sacrificadas por decapitación. En dichos tejidos se midió la actividad de las NOS (pmol L-[U14C] citrulina/g tejido) utilizando L-[U14C] arginina como sustrato. Tanto el ANP como el cANP (4-23) (agonista específico de receptores NPR-C) aumentaron la actividad de la NOS en todos los tejidos y este aumento fue mayor para el ANP en el riñón y la aorta y similar para ambos péptidos en la aurícula. Estos efectos fueron bloqueados por la nifedipina (bloqueante de canales de Ca²+ tipo L). La inhibición de la proteína Gi1-2 con toxina pertussis bloqueó el efecto del cANP sobre la enzima tanto en la aurícula y la arteria como en el riñón. En la aurícula, la activación de la NOS mediada por el ANP se debería a la interacción del péptido con el receptor natriurético NPR-C, mientras que en el riñón y en la aorta participarían además los receptores natriuréticos NPR-A y/o B. El ANP interactuaría con el receptor NPR-C acoplado a la vía de la proteína Gi, activando la NOS Ca²+ dependiente.
Subject(s)
Male , Animals , Rats , Heart , Kidney , Natriuretic Peptides , Nitric Oxide Synthase , Rats, WistarABSTRACT
The present study was designed to examine blood pressure response to nitric oxide synthase-pathway inhibition and stimulation in normotensive and hypertensive diabetic rats. Rats treated with streptozotocin (60 mg/Kg ip) developed high blood glucose, polyuria and slow weight gain compared with control. One group of diabetic rats developed hypertension, consequently we studied three experimental groups: control rats (C), normotensive diabetic rats (ND) and hypertensive diabetic rats (HD). Mean arterial pressure (MAP), systolic blood pressure, diastolic blood pressure and heart rate were recorded: baseline time, 30'after L-nitro arginine methyl ester (L-NAME: 1 mg/Kg iv) and post L-arginine (L-arg: 250 mg/Kg iv) injection. L-NAME induced a significantly increase in MAP in all groups. This enhancement was smaller in diabetic than in control rats. The increase in MAP in HD was significantly lower than that in NDL-arg induced a significantly decrease in MAP in all groups. This decrease was significantly attenuated in diabetic compared with control rats. The degree of hypotension in response to L-arg in diabetic groups was lower in hypertensive than that in normotensive diabetic rats. These data suggest that an impairment of nitric oxide formation could be involved in the development of hypertension in this model.
Subject(s)
Animals , Male , Rats , Arginine/analogs & derivatives , Arginine/pharmacology , Blood Pressure/drug effects , Diabetes Mellitus, Experimental/physiopathology , Enzyme Inhibitors/pharmacology , Hypertension/physiopathology , NG-Nitroarginine Methyl Ester/pharmacology , Nitric Oxide/antagonists & inhibitors , Analysis of Variance , Endothelium, Vascular/drug effects , Endothelium-Dependent Relaxing Factors/analysis , Hemodynamics , Rats, Wistar , StreptozocinABSTRACT
O objetivo deste trabalho foi o de mostrar os resultados do tratamento operatório, realizado em 17 doentes portadores de miastenia gravis, no Departamento de Cirurgia da Faculdade de Ciências Médicas da Santa Casa de Säo Paulo no período de 1985 a 1994. Nove doentes (52,9 por cento)eram do sexo feminino e a média de idade foi de 30,3 anos. Ptose, astenia e diplopia foram os sintomas mais comuns. Outros sintomas incluíram:dispnéia, disfonia, dor torácica e emagrecimento. O tempo de evoluçäo médio da doença foi de 17,5 meses (variando de 3 a 96 meses). Os métodos diagnósticos utilizados foram:radiografia de tórax, teste do Tensilon, eletroneuromiografia e tomografia computadorizada do tórax.Todos os doentes foram submetidos a timectomia; a via de acesso escolhida foi a esternotomia mediana. O acompanhante ambulatorial pós-operatório variou de um mês a dez anos. Apenas um doente näo retornou ao ambulatório. Remissäo ou notável melhora da sintomatologia foi obtida em 12 doentes (75 por cento). Os quatro doentes restantes apresentaram pouca ou nenhuma resposta à timectomia