Tolerância ao esforço em ratos com estenose aórtica e disfunção ventricular diastólica e/ou sistólica / Exercise tolerance in rats with aortic stenosis and ventricular diastolic and/or systolic dysfunction

FUNDAMENTO: A Tolerância ao Esforço Físico (TEF) é uma medida de condicionamento cardiorrespiratório. A capacidade aeróbica é reduzida na Insuficiência Cardíaca (IC), embora não haja dados disponíveis sobre esse parâmetro em animais com disfunção ventricular e sem sinais de IC. OBJETIVO: Avaliar a TEF em ratos com disfunção ventricular diastólica isolada ou associada com disfunção sistólica induzida pela Estenose da Aorta ascendente (EAo). MÉTODOS: Ratos Wistar machos jovens (20-30 dias de idade) foram divididos em Grupo Controle (GC, n = 11) e Grupo EAo (n = 12). Os animais foram avaliados em 6 e 18 semanas após a cirurgia para EAo. O teste ergométrico foi feito até a exaustão e foram avaliadas a velocidade da esteira e a concentração de lactato [LAC] no limiar de lactato, velocidade da esteira e [LAC] na exaustão, e tempo total do teste. RESULTADOS: Dados ecocardiográficos revelaram remodelação do átrio esquerdo e hipertrofia concêntrica ventricular esquerda em 6 e 18 semanas. A fração de encurtamento endocárdico mostrou-se maior no grupo EAo do que no GC em 6 e 18 semanas. A fração de encurtamento da parede média mostrou-se maior no grupo EAo do que no GC em 6 semanas. O índice cardíaco mostrou-se semelhante no GC e no grupo EAo em 6 e 18 semanas, tendo diminuído entre 6-18 semanas em ambos os grupos. A razão entre a onda E a onda A foi maior no GC do que no grupo EAo em ambos os períodos e não se alterou em ambos os grupos entre a semana 6 e a semana 18. Os parâmetros do teste de esforço na esteira foram semelhantes nos dois grupos tanto na semana 6 quanto na semana 18. CONCLUSÃO: Embora a EAo promova a disfunção diastólica isolada ou associada à disfunção sistólica, em 6 ou 18 semanas, ela não é suficiente para alterar a tolerância ao esforço físico.

BACKGROUND: Physical stress tolerance (ST) is a measurement of cardiorespiratory fitness. Aerobic capacity is reduced in heart failure (HF) although there is no data available on this parameter in animals with ventricular dysfunction and no signs of HF. OBJECTIVE: Evaluate ST in rats with ventricular diastolic dysfunction isolated or associated with systolic dysfunction induced by ascending aortic stenosis (AoS). METHODS: Young male Wistar rats (20-30 days old), divided in: control group (CG, n=11) and AoSG group, (n=12). Animals were assessed at 6 and 18 weeks after AoS surgery. Treadmill exercise test was until exhaustion and evaluated treadmill speed and lactate concentration [LAC] at lactate threshold, treadmill speed and [LAC] at exhaustion, and total testing time. RESULTS: Echocardiography data revealed remodeling of the left atrium and left ventricular concentric hypertrophy at 6 and 18 weeks. Endocardial fractional shortening was greater in AoSG than CG at 6 and 18 weeks. Midwall fractional shortening was greater in AoSG than in CG only 6 week. Cardiac index was similar in CG and AoSG at 6 and 18 weeks and decreased between from 6 to 18 weeks in both groups. The E wave to A wave ratio was greater in CG than in AoSG at both periods and did not change in both groups between week 6 and 18. Treadmill stress testing parameters were similar in both groups at 6 or 18 weeks. CONCLUSION: Although AoS promotes isolated diastolic dysfunction or associated with systolic dysfunction at 6 or 18 weeks, it is not sufficient to modify physical stress tolerance.

Miostatina e redução da massa muscular em doenças crônicas / Myostatin and muscle mass in chronic diseases

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A miostatina, também conhecida como fator de crescimento e diferenciação-8 (GDF-8), regula o crescimento de músculos esqueléticos durante o desenvolvimento embrionário e na vida adulta. Foi descoberta em pesquisas para identificar novos membros da superfamília fator transformador do crescimento-Beta (TGF-Beta) de fatores de diferenciação e crescimento celular. Os objetivos deste estudo consistiram em descrever o histórico e as características da miostatina, resumo de estudos sobre mecanismo de ação em condições fisiológicas e patológicas, por meio de estudos em humanos e modelos experimentais em animais, bem como as perspectivas futuras de utilização terapêutica de antagonistas da miostatina. CONTEÚDO: Estudos sobre os efeitos da miostatina mostraram correlação negativa entre sua expressão e massa muscular, sugerindo que possa estar envolvida na indução de hipotrofia e inibição do crescimento da musculatura esquelética. O mecanismo de ação da miostatina também foi avaliado, experimentalmente, em várias doenças como insuficiência cardíaca, neoplasias, cirrose, distrofias musculares, uremia e denervação. Os resultados sugerem que amiostatina exerce ações relevantes na redução da musculatura esquelética associada a estas condições. Também em humanos, os estudos realizados com indivíduos saudáveis e em pacientes com doenças crônicas reforçam este conceito. Entre as perspectivas para o futuro, ainda em fase de investigação experimental, há possibilidades terapêuticas que permitam antagonizar a ação da miostatina e reverter ou impedir a perda de massa muscular associada a doenças crônicas. Entre elas incluem-se anticorpos monoclonais anti-miostatina, propeptídeo da miostatina resistente à clivagem, forma solúvel do receptor activina tipo IIB e folistatina...

BACKGROUND AND OBJECTIVES: Myostatin, or GDF-8 (growth and differentiation factor-8), regulates muscle growth during development and adult life. Myostatin was originally identified in a screen for novel members of the transforming growth factor-Beta (TGF-Beta) superfamily of growth and differentiation factors. In this short review we describe myostatin characteristics, summary of studies on myostatin during physiological and pathological settings in human and experimental animal?s studies and future directions on myostatin antagonism.CONTENTS: Studies about the myostatin effects have shown a negative correlation between myostatin expression and muscle mass suggesting its involvement on muscle growth inhibition and atrophy. Myostatin has also been experimentally evaluated in several diseases such as heart failure, cancer, cirrhosis, muscular dystrophy, uremia, and denervation. The results suggest that myostatin can play an important role on chronic disease-associated skeletal muscle wasting. Although human studies are sparse, evaluation performed in healthy individuals and chronically diseased patients reinforces this hypothesis. Considering future perspectives, there is therapeutic potential to inhibit myostatin activity and treat or prevent muscle loss associated with chronic diseases. This includes myostatin neutralizing antibodies, protease resistant form of the myostatin propeptide, soluble version of the activin RIIB receptor, and follistatin. CONCLUSION: Experimental studies validate myostatin inhibition as a therapeutic approach to muscular dystrophy and chronic disease-associated muscle wasting.

Remodelamento cardíaco: análise seriada e índices de detecção precoce de disfunção ventricular / Cardiac remodeling: serial analysis and indexes for early detection of ventricular dysfunction / Remodelación cardiaca: análisis seriado e índices de detección precoz de disfunción ventricular

Fundamento: A estenose aórtica supravalvar (EAo) é utilizada para o estudo da remodelação cardíaca (RC) por sobrecarga pressórica. Nesse modelo, não estão claramente estabelecidos o comportamento da RC desde a fase inicial, nem os melhores parâmetros para a identificação da disfunção ventricular. OBJETIVOS: 1) Caracterizar, precoce e evolutivamente, as modificações morfofuncionais durante a RC em ratos com EAo e 2) identificar o índice mais sensível para detecção do momento do aparecimento da disfunção diastólica e sistólica do ventrículo esquerdo (VE). Métodos: Ratos Wistar foram divididos em dois grupos - controle (GC, n=13) e EAo (GEAo, n=24) - e estudados nas 3ª, 6ª, 12ª e 18ª semanas pós-cirurgia. Os corações foram analisados por meio de ecocardiograma (ECO). Resultados: Ao final do experimento, as relações do VE, do ventrículo direito e dos átrios com o peso corporal final foram aumentadas no GEAo. O ECO mostrou que o átrio esquerdo sofreu uma remodelação significativa a partir da 6ª semana. No GEAo, a porcentagem de encurtamento endocárdico apresentou queda significativa a partir da 12ª semana e a porcentagem de encurtamento mesocárdico, na 18ª semana. A relação onda E e onda A (E/A) foi superior no GC em comparação ao GEAo em todos os momentos analisados. Conclusões: O ventrículo esquerdo dos ratos com EAo, durante o processo de remodelação, apresentou hipertrofia concêntrica, disfunção diastólica precoce e melhoria da função sistólica, com posterior deterioração do desempenho. Além disso, constatou-se que os índices ecocardiográficos mais sensíveis para a detecção da disfunção diastólica e sistólica são, respectivamente, a relação E/A e a porcentagem de encurtamento endocárdico.

Background: Supravalvar aortic stenosis (SVAS) is used to study overload-induced cardiac remodeling (CR). In this model, neither CR behavior since beginning stage nor the best parameters to identify ventricular dysfunction are clearly stated. Objective: 1) Characterizing, early and evolutively, morphological and functional modifications during CR in rats with SVAS and 2) identifying the most sensitive index for detecting the moment when the diastolic and systolic dysfunction first appeared in the left ventricle (LV). Methods: Wistar Rats were divided into two groups - control (CG, n=13) and SVAS (SVASG, n=24) - and studied in post-surgical 3rd, 6th, 12th and 18th weeks. Hearts were analyzed by means of an echocardiogram (ECHO). Results: By the end of the experiment, ratios between the LV, right ventricle and atria and the final body weight were increased in the SVASG. The ECHO showed that the left atrium underwent significant remodeling from the 6th on. The percent of endocardial shortening underwent significant drop as of the 12nd week and the percent of, as of the 18th week, in the SVASG. The ratio between E- wave and A-wave (E/A) was higher in CG compared to the SVASG in all events analyzed. Conclusions: During the remodeling process, the left ventricle of rats with SVAS presented concentric hypertrophy, early diastolic dysfunction and improvement of systolic function, with posterior performance deterioration. Besides this, the study found out the most sensitive echocardiographic indexes for detecting systolic and diastolic dysfunction are, respectively, the ratio E/A and the percent of endocardial shortening.

Fundamento: La estenosis aórtica supravalvular (EAo) se utiliza para el estudio de la remodelación cardiaca (RC) por sobrecarga de presión. En este modelo, no están claramente establecidos el comportamiento del RC desde la fase inicial, ni los mejores parámetros para la identificación de la disfunción ventricular. OBJETIVO: 1) Caracterizar, precoz y evolutivamente, las modificaciones morfofuncionales durante el RC en ratones con EAo, y 2) identificar el índice más sensible para detección del momento de la aparición de la disfunción diastólica y sistólica del ventrículo izquierdo (VI). Métodos: Ratones Wistar se dividieron en dos grupos - control (GC, n=13) y EAo (GEAo, n=24) - y estudiados en las 3ª, 6ª, 12ª y 18ª semanas post cirugía. Los corazones se analizaron por medio de ecocardiograma (ECO). Resultados: Al final del experimento, las relaciones del VI, del ventrículo derecho y de los atrios con el peso corporal final fueron aumentadas en el GEAo. El ECO mostró que el atrio izquierdo sufrió una remodelación significativa a partir de la 6ª semana. En el GEAo, el porcentaje de acortamiento endocárdico presentó disminución significativa a partir de la 12ª semana y el porcentaje de acortamiento mesocárdico, en la 18ª semana. La relación onda E y onda A (E/A) fue superior en el GC en comparación al GEAo en todos los momentos analizados. Conclusión: El ventrículo izquierdo de los ratones con EAo, durante el proceso de remodelación, presentó hipertrofia concéntrica, disfunción diastólica precoz y mejora de la función sistólica, con posterior deterioro del desempeño. Además de ello, se constató que los índices ecocardiográficos más sensibles para la detección de la disfunción diastólica y sistólica son, respectivamente, la relación E/A y el porcentaje de acortamiento endocárdico.