Quantificação da área de infarto usando-se SPECT de perfusão miocárdica de alta resolução em ratos / Myocardial infarction area quantification using high-resolution SPECT images in rats

FUNDAMENTO: Técnicas de imageamento in vivo permitem avaliar sequencialmente a morfologia e a função dos órgãos em diversos modelos experimentais. Desenvolvemos um dispositivo de adaptação de uma gama-câmara clínica para obter imagens tomográficas por emissão de fótons singulares (SPECT) de alta resolução, baseado em colimador pinhole. OBJETIVO: Determinar a acurácia desse sistema na quantificação da área de infarto miocárdico em ratos. MÉTODOS: Treze ratos Wistar machos (250 g) foram submetidos a infarto do miocárdio por oclusão da artéria coronária esquerda. Após 4 semanas, foram adquiridas imagens tomográficas com o sistema desenvolvido, 1,5 hora após a injeção endovenosa de 555MBq de 99mTc-Sestamibi. Na reconstrução tomográfica, utilizamos software especialmente desenvolvido baseado no algoritmo de Máxima Verossimilhança. Comparamos as médias e analisamos a correlação entre a extensão dos defeitos perfusionais detectados pela cintilografia e a extensão da fibrose miocárdica avaliada pela histologia. RESULTADOS: As imagens apresentaram ótima relação órgão-alvo/fundo, com apropriada visualização das paredes e da cavidade do ventrículo esquerdo. Todos os animais exibindo áreas de infarto foram corretamente identificados pelas imagens de perfusão. Não houve diferença entre a área do infarto medida pelo SPECT (21,1 ± 21,2%) e pela histologia (21,7 ± 22,0%; p = 0,45), obtendo forte correlação entre os valores da área de infarto mensurada pelos dois métodos (r = 0,99; p < 0,0001). CONCLUSÃO: O sistema desenvolvido apresentou resolução espacial adequada e elevada acurácia para detecção e quantificação das áreas de infarto miocárdico, sendo uma opção de baixo custo e grande versatilidade na obtenção de imagens em SPECT de alta resolução de órgãos de pequenos roedores.

BACKGROUND: Imaging techniques enable in vivo sequential assessment of the morphology and function of animal organs in experimental models. We developed a device for high-resolution single photon emission computed tomography (SPECT) imaging based on an adapted pinhole collimator. OBJECTIVE: To determine the accuracy of this system for quantification of myocardial infarct area in rats. METHODS: Thirteen male Wistar rats (250 g) underwent experimental myocardial infarction by occlusion of the left coronary artery. After 4 weeks, SPECT images were acquired 1.5 hours after intravenous injection of 555 MBq o f 99mTc-Sestamibi. The tomographic reconstruction was performed by using specially developed software based on the Maximum Likelihood algorithm. The analysis of the data included the correlation between the area of perfusion defects detected by scintigraphy and extent of myocardial fibrosis assessed by histology. RESULTS: The images showed a high target organ/background ratio with adequate visualization of the left ventricular walls and cavity. All animals presenting infarction areas were correctly identified by the perfusion images. There was no difference of the infarct area as measured by SPECT (21.1 ± 21.2%) and by histology (21.7 ± 22.0%; p=0.45). There was a strong correlation between individual values of the area of infarction measured by these two methods. CONCLUSION: The developed system presented adequate spatial resolution and high accuracy for the detection and quantification of myocardial infarction areas, consisting in a low cost and versatile option for high-resolution SPECT imaging of small rodents.

Hemodynamic and ventilatory response to different levels of hypoxia and hypercapnia in carotid body-denervated rats

OBJECTIVE: Chemoreceptors play an important role in the autonomic modulation of circulatory and ventilatory responses to changes in arterial O2 and/or CO2. However, studies evaluating hemodynamic responses to hypoxia and hypercapnia in rats have shown inconsistent results. Our aim was to evaluate hemodynamic and respiratory responses to different levels of hypoxia and hypercapnia in conscious intact or carotid body-denervated rats. METHODS: Male Wistar rats were submitted to bilateral ligature of carotid body arteries (or sham-operation) and received catheters into the left femoral artery and vein. After two days, each animal was placed into a plethysmographic chamber and, after baseline measurements of respiratory parameters and arterial pressure, each animal was subjected to three levels of hypoxia (15, 10 and 6% O2) and hypercapnia (10% CO2). RESULTS: The results indicated that 15% O2 decreased the mean arterial pressure and increased the heart rate (HR) in both intact (n = 8) and carotid body-denervated (n = 7) rats. In contrast, 10% O2did not change the mean arterial pressure but still increased the HR in intact rats, and it decreased the mean arterial pressure and increased the heart rate in carotid body-denervated rats. Furthermore, 6% O2 increased the mean arterial pressure and decreased the HR in intact rats, but it decreased the mean arterial pressure and did not change the HR in carotid body-denervated rats. The 3 levels of hypoxia increased pulmonary ventilation in both groups, with attenuated responses in carotid body-denervated rats. Hypercapnia with 10% CO2 increased the mean arterial pressure and decreased HR similarly in both groups. Hypercapnia also increased pulmonary ventilation in both groups to the same extent. CONCLUSION: This study demonstrates that the hemodynamic and ventilatory responses varied according to the level of hypoxia. Nevertheless, the hemodynamic and ventilatory responses to hypercapnia did not depend on the activation of the peripheral carotid chemoreceptors.

Can Wistar rats be used as the normotensive controls for nerve morphometry investigations in spontaneously hypertensive rats (SHR)? / Ratos Wistar podem ser utilizados como os controles normotensos dos ratos espontaneamente hipertensos (SHR) em investigações morfométricas de nervos periféricos?

PURPOSE: We compared the sural nerve morphology among Wistar (WR), Wistar-Kyoto (WKY) and Spontaneously hypertensive (SHR) rats, including the nerve fascicles and myelinated fibers morphometry. METHODS: Age matched (20 weeks) female WR (N=6), WKY (N=6) and SHR (N=7) had their right and left sural nerves removed, embedded in epoxy resin, and observed by light microscopy. Morphometric analysis was performed with the aid of computer software. RESULTS: Despite presenting the same age, WR were heavier than WKY and SHR, as were SHR compared to WKY. Systolic arterial pressure was higher in SHR compared to WR, but no differences between SHR and WKY or WR and WKY were observed. The sural nerves were morphometrically symmetric between proximal and distal segments on the same side and between sides in all strains with no differences in the myelinated fiber number. Schwann cell number and density were smaller in SHR and G ratio was larger in SHR, indicating that SHR have thinner myelinated fibers. CONCLUSION: Sural nerve morphology is similar between WKY and WR, allowing the use of WR as the SHR controls in morphological investigations involving peripheral neuropathies.

OBJETIVO: Comparar a morfologia do nervo sural em ratos Wistar (WR), Wistar Kyoto (WKY) e espontanemanete hipertensos (SHR), incluindo a morfometria dos fascículos e fibras mielínicas. MÉTODOS: Os nervos surais direito e esquerdo de WR (N=6), WKY (N=6) e SHR (N=7), com 20 semanas de idade foram removidos e preparados para inclusão em resina epóxi e microscopia de luz. A morfometria foi realizada com o auxílio de um programa de computador. RESULTADOS: Apesar de apresentarem a mesma idade, WR são mais pesados que os WKY e SHR. Ainda, SHR são mais pesados que os WKY. A pressão arterial sistólica foi significativamente maior nos SHR comparados aos WR, sem diferença entre WKY e SHR ou WR e WKY. Os nervos surais são morfometricamente simétricos entre segmentos proximal e distal e entre lados direto e esquerdo nas três diferentes linhagens, sem diferença no número de fibras mielínicas. O número e a densidade de células de Schwann foram menores e a razão G foi maior nos SHR, indicando a presença de fibras mielínicas com bainha mais fina. CONCLUSÃO: A morfologia do nervo sural é semelhante ente WR e WKY, permitindo o uso de WR como controles dos SHR nas investigações envolvendo neuropatias periféricas.

Role of cGMP and cAMP in the hemodynamic response to intrathecal sildenafil administration

INTRODUCTION: Results from our laboratory have demonstrated that intracerebroventricular administration of sildenafil to conscious rats promoted a noticeable increase in both lumbar sympathetic activity and heart rate, with no change in the mean arterial pressure. The intracerebroventricular administration of sildenafil may have produced the hemodynamic effects by activating sympathetic preganglionic neurons in the supraspinal regions and spinal cord. It is well documented that sildenafil increases intracellular cGMP levels by inhibiting phosphodiesterase type 5 and increases cAMP levels by inhibiting other phosphodiesterases. OBJECTIVE: To examine and compare, in conscious rats, the hemodynamic response following the intrathecal administration of sildenafil, 8-bromo-cGMP (an analog of cGMP), forskolin (an activator of adenylate cyclase), or dibutyryl-cAMP (an analog of cAMP) in order to elucidate the possible role of the sympathetic preganglionic neurons in the observed hemodynamic response. RESULTS: The hemodynamic responses observed following intrathecal administration of the studied drugs demonstrated the following: 1) sildenafil increased the mean arterial pressure and heart rate in a dose-dependent manner, 2) increasing doses of 8-bromo-cGMP did not alter the mean arterial pressure and heart rate, 3) forskolin did not affect the mean arterial pressure but did increase the heart rate and 4) dibutyryl-cAMP increased the mean arterial pressure and heart rate, similar to the effect observed following the intrathecal injection of the highest dose of sildenafil. CONCLUSION: Overall, the findings of the current study suggest that the cardiovascular response following the intrathecal administration of sildenafil to conscious rats involves the inhibition of phosphodiesterases other than phosphodiesterase type 5 that increase the cAMP level and the activation of sympathetic preganglionic neurons.

Ratos espontaneamente hipertensos e neuropatias periféricas / Spontaneously hypertensive rats and peripheral neuropathies

RESUMO: Modelo do Estudo: O presente estudo é uma revisão de literatura sobre o modelo de hipertensão espontânea e as conseqüências da hipertensão para o sistema nervoso periférico, somático e autonômico.Importância do problema: Hipertensão é o principal fator de risco para acidente vascular cerebral e demência vascular, por causar importantes mudanças cerebrovasculares, tornando o cérebro propenso a infartos, microaneurismas e isquemias. As principais mudanças causadas no sistema nervoso central (SNC) pela hipertensão, incluem: diminuição do volume cerebral, aumento no volume dos ventriculos e perda neuronal. Além das alterações no cérebro, a hipertensão causa outros danos que culminam em uma série de alterações patológicas renais e outras doenças, as quais sustentam a elevação da pressão arterial, aumento da freqüência cardíaca, e aumento da resistência vascular periférica. O rato espontaneamente hipertenso (SHR) é reconhecido como um excelente modelo de hipertensão experimental e pode servir como modelo de estudos clínicos da hípertensão essencial humana. Embora esse modelo tenha sido bastante explorado em termos fisiológicos, estudos morfológícos, quaneo presentes, se limitam aos vasos. Mesmo quando nervos periféricos foram estudados morfologicamente nesses animais, os vasos epineurais, perineurais e endoneurais foram o alvo do estudo. Raros são os estudos que envolvem as fibras nervosas nesse modelo de hipertensão.Comentários: Recentemente, estudamos as alterações do nervo depressor aórtíco (NDA) em SHR. Nossos resultados mostraram redução do tamanho das fibras mielínicas e redução do tamanho e número das fibras amielínicas, comparados aos controles normotensos da linhagem Wistar-Kyoto. Outro estudo recente do nosso laboratório mostrou que, embora os níveis pressóricos dos SHR machos, bem como a freqüência cardíaca, sejam muito superiores aos das fêmeas, não há diferença morfológica nos nervos vagos cervicais entre SHR machos e fêmeas. Ainda, fazemos um...

Estudo de variabilidade de parâmetros cardiovasculares como ferramenta para avaliação da modulação simpática cardiovascular / Analysis of heart rate and arterial pressure variability in the frequency domain as a tool to exam sympathetic modulation of cardiovascular system

Os estudos da variabilidade de parâmetros cardiovasculares, como pressão arterial e freqüência cardíaca, no domínio da freqüência (análise espectral) têm-se tornado uma importante ferramenta para avaliação da modulação autonômica cardiovascular, e suas alterações, em condições fisiológicas e fisiopatológicas. Os espectros de variabilidade da pressão arterial e intervalo cardíaco mostram a existência de ritmos em três freqüências distintas em parâmetros como pressão arterial e freqüência cardíaca. Ferramentas farmacológicas, bem como registros da atividade de nervos autonômicos, têm sido utilizados para a adequada interpretação dos ritmos encontrados nas variáveis cardiovasculares. Oscilações da pressão arterial e da freqüência cardíaca,identificadas como de baixa freqüência (0,05 a 0,15 Hz), são atribuídas à modulação simpática cardiovascular, enquanto que as oscilações do intervalo cardíaco na faixa da freqüência respiratória (arritmia sinusal respiratória) são causadas pela modulação vagal cardíaca. Assim, a análise espectral de variáveis cardiovasculares tem sido um alvo de crescente interesse por parte de clínicos, e cardiologistas, para avaliação da atividade simpática

Variabilidade da pressão arterial e freqüência cardíaca, e sensibilidade do barorreflexo, em animais geneticamente manipulados / Arterial pressure and heart rate variability, and baroreflex sensitivity, in genetically manipulated animals

As doenças cardiovasculares estão entre as mais prevalentes e incidentes nos países industrializados. Entre elas, hipertensão arterial sistêmica, coronariopatias, insuficiência cardíaca congestiva e acidente vascular cerebral são as afecções mais comuns, apresentando causas multifatoriais, incluindo uma base genética peculiar. Sabe-se que tais afecções cursam com diversos acometimentos cardiovasculares, sendo que o comprometimento do controle barorreflexo da freqüência cardíaca (FC), e também da variabilidade da FC e da pressão arterial (PA), é comumente observado. Recentemente, diversos modelos experimentais, envolvendo camundongos geneticamente modificados, foram gerados com a expectativa de oferecer melhor compreensão dos mecanismos genéticos envolvidos na fisiopatogenia de doenças cardiovasculares. Alguns dos modelos mais estudados envolvem o sistema reninaangiotensina, o simpático, e outros mecanismos neurohumorais que participam da regulação cardiocirculatória. Em todos estes casos, priorizou-se o estudo fenotípico dos animais, observando-se o desenvolvimento e o acometimento de órgãos e sistemas conforme a manipulação genética realizada, a qual poderia ser tanto a superexpressão como a exclusão de um ou mais genes. A proposta do presente artigo é revisar aspectos importantes da fisiologia cardiovascular, observados em alguns dos modelos mais utilizados de manipulação genética, com enfoque nos estudos da variabilidade da FC e da PA, e no controle barorreflexo da FC.

Modelos de hipertensäo arterial / Experimental models of arterial hypertension

Existe uma busca extenuante, por parte dos pesquisadores, de um modelo experimental que possa melhor caracterizar uma patologia täo importante para o ser humano como a hipertensäo essencial. Dentre os modelos genéticos de hipertensäo säo analisados os ratos com hipertensäo espontânea (SHR) e a cepa de ratos sensíveis à ingestäo de sódio (Dahl). Entre os modelos de hipertensäo neurogênica säo discutidos aqueles que envolvem a lesäo do núcleo do trato solitário (NTS), e o da deaferentaçäo sino-aórtica, associada, ou näo, à desnervaçäo das aferências cardiopulmonares. Entre as hipertensöes renais foram destacadas: a renovascular que decorre da oclusäo parcial da artéria renal; a renopriva, como o próprio nome indica; a perinefrítica que decorre da induçäo de fibrose renal pelo envolvimento do rim com um abrasivo contido por um tecido; e liberaçäo do pedículo renal após algumas horas de oclusäo total. O modelo de constriçäo (parcial ou total) da aorta abdominal examina os fatores mecânico e heurohumorais na elevaçäo da pressäo arterial. Um modelo descrito mais recentemente, que é examinado, é o do bloqueio da formaçäo de óxido nítrico (NO) com o L-NAME. E, finalmente, é apresentado o modelo de hipertensäo induzida pelo tratamento com deoxicorticosterona associado à ingestäo alta de sódio.

Estudio antropométrico, bioquímico y coproparasitológico en niños de San Jacinto, Mérida-Venezuela / Biochemical and antropometric study in childrens of the San Jacinto, Mérida-Venezuela

Se estudiaron 61 niños aparentemente sanos, entre 3 y 14 años, seleccionados mediante el muestreo estratificado aleatorio, de los diferentes estratos socioeconómicos de la Comunidad de San Jacinto, Estado Mérida. El estado nutricional se evaluó a través de mediciones antropométricas y exámenes bioquímicos y coproparasitológicos. Según las mediciones antropométricas más del 80.83 por ciento de los niños están dentro de la norma. Los estudios bioquímicos mostraron que más del 98.00 por ciento los niños presentan niveles aceptables de cobre y de hierro, mientras que el porcentaje de niños con niveles séricos de hierro (SFe) y de cobre (SCu) por debajo de 0.50 y 0.60 mg/mL, respectivamente, era del 2 por ciento. La concentración sérica promedio de Cu y de Fe fue de 1.14 ñ 0.24 y 0.94 ñ 0.24mg/mL, respectivamente, con un 1.5 por ciento y un 1.8 por ciento de los niños en riesgo de presentar una carencia de Cu y de Fe, respectivamente. El examen coproparasitológico evidenció que el 43.75 por ciento de los niños presentan una infestación mixta, a predominio de Blastocytis hominis. El presente estudio demostró influencias significativas (p<0.05) entre el estado nutricional, SFe, SCu, la presencia de parásitos, la edad y el sexo. Sin embargo, estudios adicionales son necesarios para aclarar el mecanismo preciso de estas interrelaciones. En conclusión, los resultados indican que más del 80 por ciento de los niños estudiados están en condiciones aceptables en la mayoría de los parámetros utilizados en la evaluación antropométrica y bioquímica