Previous exercise training increases levels of PPAR-α in long-term post-myocardial infarction in rats, which is correlated with better inflammatory response

OBJECTIVE: Exercise is a protective factor for cardiovascular morbidity and mortality, with unclear mechanisms. Changing the myocardial metabolism causes harmful consequences for heart function and exercise contributes to metabolic adjustment modulation. Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) are also myocardium metabolism regulators capable of decreasing the inflammatory response. We hypothesized that PPAR-α is involved in the beneficial effects of previous exercise on myocardial infarction (MI) and cardiac function, changing the expression of metabolic and inflammatory response regulators and reducing myocardial apoptosis, which partially explains the better outcome. METHODS AND RESULTS: Exercised rats engaged in swimming sessions for 60 min/day, 5 days/week, for 8 weeks. Both the exercised rats and sedentary rats were randomized to MI surgery and followed for 1 week (EI1 or SI1) or 4 weeks (EI4 or SI4) of healing or to sham groups. Echocardiography was employed to detect left ventricular function and the infarct size. Additionally, the TUNEL technique was used to assess apoptosis and immunohistochemistry was used to quantitatively analyze the PPAR-α, TNF-α and NF-κB antigens in the infarcted and non-infarcted myocardium. MI-related mortality was higher in SI4 than in EI4 (25% vs 12%), without a difference in MI size. SI4 exhibited a lower shortening fraction than EI4 did (24% vs 35%) and a higher apoptosis/area rate (3.97±0.61 vs 1.90±1.82) in infarcted areas (both p=0.001). Immunohistochemistry also revealed higher TNF-α levels in SI1 than in EI1 (9.59 vs 4.09, p<0.001) in infarcted areas. In non-infarcted areas, EI4 showed higher levels of TNF-α and positive correlations between PPAR-α and NF-κB (r=0.75, p=0.02), in contrast to SI4 (r=0.05, p=0.87). CONCLUSION: Previously exercised animals had better long-term ventricular function post-MI, in addition to lower levels of local inflammatory markers and less myocardial apoptosis, which seemed to be related to the presence of PPAR-α.

Prior exercise training does not prevent acute cardiac alterations after myocardial infarction in female rats

OBJECTIVE: This study aimed to investigate whether previous exercise training could prevent or attenuate acute cardiac alterations after myocardial infarction. METHODS: Female rats were submitted to swim training (1 h/day; 5 days/week) or allowed to remain sedentary for 8 weeks. Afterwards, they were randomly assigned to left coronary artery occlusion or sham surgery. After this procedure, the rats remained sedentary for one week until euthanasia. Cardiac structural and functional analyses were performed using Doppler echocardiography. The rats that had a moderate or large infarct size were included in the evaluations. The data (mean + SEM) were analyzed using a two-way ANOVA model followed byTukey's post-hoc test. RESULTS: After the surgery, no significant difference between the exercise and sedentary groups was observed in the left ventricular infarct sizes (34.58 + 3.04 vs. 37.59 + 3.07). In another group of rats evaluated with Evans blue 1 h after myocardial infarction, no siginificant difference in the area at risk was observed between the exercised and sedentary rats (49.73 + 1.52 vs. 45.48 + 3.49). The changes in the left ventricular fractional areas for the exercised and sedentary myocardial infarction groups (36 + 2 percent and 39 + 3 percent, respectively) were smaller than those for the exercise sham surgery (ES, 67+1 percent) and sedentary sham surgery (SS, 69 + 2 percent) groups. The E/A was higher in the sedentary myocardial infarction (4.4 + 0.3) and exercised myocardial infarction (5.5 + 0.3) rats than in the SS (2.4 + 0.1) and ES (2.2 + 0.1) rats. CONCLUSION: Previous swim training of female rats does not attenuate systolic and diastolic function alterations after myocardial infarction induced by left coronary artery occlusion, suggesting that cardioprotection cannot be provided by exercise training in this experimental model.

Digitálicos: os resultados do DIG no século XXI / Digoxin: the results of the DIG study in the XXI century / Digitálicos: los resultados del DIG en el siglo XXI

Depois da divulgação de que não houve significância estatística na mortalidade geral do estudo DIG, a indicação dos digitálicos nos esquemas de tratamento da insuficiência cardíaca congestiva (ICC) reduziu drasticamente. Estudos post hoc, que reavaliaram os dados do DIG, indicaram que um aspecto não considerado neste ensaio multicêntrico exerce influência decisiva no prognóstico dos pacientes: a concentração sérica da digoxina. Em relação àqueles que receberam placebo, a mortalidade geral e a hospitalização foram reduzidas em pacientes com concentração de digoxina inferior a 0,9 ng/ml. No primeiro trabalho que avaliou a influência dos digitálicos em modelo experimental de ICC, verificamos em nosso laboratório que ratas com síndrome congestiva secundária a infarto do miocárdio têm a sobrevida prolongada sob tratamento com digitoxina. As informações atuais recomendam que os méritos dos digitálicos continuem a ser analisados para estabelecer adequadamente sua importância no tratamento da ICC.

After the report that there was no statistical significance in the general mortality of the DIG study, the indication of digoxin in the treatment regimens for congestive heart failure (CHF) drastically decreased. Post hoc studies that reassessed the DIG study data, indicated that an aspect that was not considered in this multicenter study has a critical influence on the prognosis of patients: the serum levels of digoxin. Regarding those that received a placebo, the general mortality and hospitalization were decreased in patients with a digoxin level < 0.9 ng/ml. At the first study that assessed the influence of digitalis in an experimental model of CHF, we verified in our lab that female rats with congestive syndrome secondary to myocardial infarction have a prolonged survival when undergoing treatment with digitoxin. The current information recommends that the merits of digoxin continue to be analyzed in order to adequately establish its importance in the treatment of CHF.

Después de la divulgación de que no hubo significancia estadística en la mortalidad general del estudio DIG, la indicación de los digitálicos en los esquemas de tratamiento de la insuficiencia cardíaca congestiva (ICC) se redujo drásticamente. Estudios post hoc, que reevaluaron los datos del DIG, indicaron que un aspecto no considerado en este ensayo multicéntrico ejerce influencia decisiva en el pronóstico de los pacientes: la concentración sérica de la digoxina. En relación a aquellos que recibieron placebo, la mortalidad general y la hospitalización fueron reducidas en pacientes con concentración de digoxina inferior a 0,9 ng/ml. En el primer trabajo que evaluó la influencia de los digitálicos en modelo experimental de ICC, verificamos en nuestro laboratorio que ratas con síndrome congestivo secundario a infarto de miocardio tienen la sobrevida prolongada bajo tratamiento con digitoxina. Las informaciones actuales recomiendan que los méritos de los digitálicos continúen a ser analizados para establecer adecuadamente su importancia en el tratamiento de la ICC.

Remodelamento miocárdico: o cardiomiócito, a função do órgão / Cardiac remodeling: the cardiomyocyte, the cardiac function

Remodelamento miocárdico é o conjunto de modificações gênicas, moleculares, celulares e intersticiais que ocorrem no miocárdio e que se expressam clinicamente por alterações do tamanho, da forma e da função do coração. Este texto focaliza as modificações incidentes no cardiomiócito e as anormalidades decorrentes para a função cardíaca. Modificações...

A depressão miocárdica pós-isquemia/reperfusão não altera a resposta cardíaca à elevação da freqüência de contrações / Postischemic stunned myocardium does not alter cardiac response to an elevation in contractile frequency

OBJETIVO: Analisar a influência da depressão miocárdica pós-isquemia/reperfusão (DMPIR) sobre os efeitos inotrópico e lusitrópico promovidos pela freqüência cardíaca (FC). MÉTODOS: Nove preparações de coração isolado de cães nutrido pelo sangue arterial de um outro cão e contraindo isovolumetricamente tiveram a freqüência cardíaca elevada de 60 bpm a 200 bpm, em etapas de 20 bpm. Foram avaliadas as variáveis antes (C) e depois (D) da isquemia (15 min) e reperfusão (30 min): a pressão desenvolvida durante a contração (PD), sua 1ª derivada positiva (+dP/dt) e negativa (-dP/dt), o tempo de pressão máxima (TPM), a pressão de repouso (Pr) e o tempo para a pressão desenvolvida regredir em 90 por cento de seu valor máximo (TR90 por cento). RESULTADOS: Os efeitos estimulantes da elevação da FC sobre o inotropismo e o relaxamento foram semelhantes em C e em D: houve aumento dos valores da +dP/dt, redução do TPM, acentuação da -dP/dt e diminuição do TR90 por cento. A PD não sofreu alteração e a Pr se elevou. CONCLUSÃO: Os resultados confirmaram o efeito inotrópico positivo da elevação da FC (efeito Bowditch) e a ação depressora da isquemia/reperfusão. Evidenciaram ainda que a DMPIR não altera a ação estimulante do efeito Bowditch. Os resultados se adequam ao conceito vigente de que a DMPIR não compromete a cinética miocárdica do cálcio, favorecendo, a hipótese prevalente de que o decaimento da capacidade contrátil pós-isquemia/reperfusão depende de redução da responsividade dos miofilamentos ao cálcio.

Caracterizaçäo funcional da hipertrofia miocárdica induzida pelo isoproterenol e de sua regressäo / Functional characterization of myocardial hypertrophy induced by isoproterenol and its regression

OBJETIVO: Analisar as disfunçöes da hipertrofia miocárdica induzida pelo isoproterenol e de sua regressäo. Coraçöes isolados hipertrofiados por isoproterenol (ISO) (8 dias) e após 22 dias de sua suspensäo (regressäo) foram distendidos. MÉTODOS: Até pressäo de repouso (Pr) de 60mmHg, analisaram-se: pressäo desenvolvida máxima (PDmáx.); estresse sistólico (sigmamáx); inclinaçäo da reta estresses/deformaçöes; constante de relaxamento; rigidez da câmara e rigidez miocárdica. RESULTADOS: Nos coraçöes hipertrofiados (H) as variaçöes de volume (deltaV) necessárias para Pr=60mmHg foram heterogêneas. Em alguns (H1; n=10) deltaV equivaleu à dos controle (C) enquanto em outros (H2; n=10) foi inferior, e também diferiram quanto ao peso seco, complacência ventricular, rigidez miocárdica, constante de relaxamento,e sigmamáx. PDmáx dos grupos H1 e H2 foram superiores às de C (n=8) e Regressäo (R) (n=8). Contudo, sigmamáx de H2 foi menor que C, H1 e R. O mecanismo de Frank-Starling foi deprimido nos coraçöes hipertrofiados. A constante de relaxamento de H2 indicou retardo no decaimento da pressäo associado a menor complacência ventricular e rigidez miocárdica acentuada. CONCLUSÄO: Hipertrofia miocárdica induzida pelo ISO näo é homogênea. Alguns coraçöes têm alteraçöes pouco expressivas; outros têm comprometimento das funçöes sistólica e diastólica. A hipertrofia miocárdica reduz a capacidade de gerar força e aprimora a capacidade em variar pressäo por aumento da relaçäo massa/volume. Há, também, comprometimento da complacência ventricular e da rigidez muscular

Aspectos estruturais e funcionais do coraçäo de ratos com e sem infarto do miocárdio. Experiência inicial com ecocardiografia doppler / Structural and functional characteristics of rat hearts with and without myocardial infarct. Initial experience with doppler echocardiography

OBJECTIVE: To assess by Doppler echocardiography the structural and functional alterations of rat heart with surgical induced extensive myocardial infarction. METHODS: Five weeks after surgical ligature of the left coronary artery, 38 Wistar-EPM rats of both sexes, 10 of them with extensive infarction, undergone anatomical and functional evaluation by Doppler echocardiography and then euthanized for anatomopathological analysis. RESULTS: Echocardiography was 100 percent sensible and specific to anatomopathological confirmed extensive miocardial infarction. Extensive infarction lead to dilatation of left ventricle (diastolic diameter: 0.89cm vs.0.64cm; systolic: 0.72cm vs. 0.33cm) and left atrium (0.55cm vs. 0.33cm); thinning of left ventricular anterior wall (systolic: 0.14cm vs. 0.23cm, diastolic: 0.11cm vs. 0.14cm); increased mitral E/ A wave relation (6.45 vs. 1.95). Signals of increased end diastolic ventricle pressure, B point in mitral valve tracing in 62.5 percent and signs of pulmonary hypertension straightening of pulmonary valve (90 percent) and notching of pulmonary systolic flow (60 percent) were observed in animals with extensive infarction. CONCLUSION: Doppler echocardiography has a high sensitivity and specificity for detection of chronic extensive infarction. Extensive infarction caused dilatation of left cardiac chambers and showed in Doppler signals of increased end diastolic left ventricular pressure and pulmonary artery pressure.

Disfunçäo sistólica e diastólica na cardiopatia hipertensiva / Systolic and diastolic dysfunction in hypertensive cardiopathy

As disfunções sistólica e/ou diastólica formam a base patogenética da insuficiência cardíaca em cardiopatas hipertensos. A insuficiência diastólica tem sido explicada como resultante da hipertrofia cardíaca que ocorre em resposta da sobrecarga pressórica, das alterações da matriz extracelular e da expressão de isoformas difereciadas da miosina. Hemodinamicamente, o quadro caracteriza-se por aumento da pressão diastólica final do ventrículo esquerdo para os mesmos graus de distensões da câmara. Já a insuficiência sistólica associa-se às alterações que o miocárdio sofre frente à sobrecarga pressórica. Paralelamente, deprime-se a contratilidade enquanto a hipertrofia progride. A insuficiência sistólica geralmente ocorre quando a depressão da capacidade contrátil do miocárdio ultrapassa a capacidade do ventrículo em se hipertrofiar. A associação de hipertrofia e de disfunção sistólica e/ou diastólica faz aflorar a necessidade de restauração morfofuncional do miocárdio quando do tratamento anti-hipertensivo. Torna-se, portanto, óbvia a importância de não se restringir os objetivos do tratamento de hipertensos à preocupação exclusiva da normalização pressórica.

Efeito do lisinopril sobre parâmetros cardíacos e mortalidade no infarto experimental em ratos / Effect of Lisinopril on Cardiac Parameters and Mortality after Myocardial Infarction in Rats

PURPOSE: To analyse the effect of early (< 24h) administration of lisinopril on ventricular remodeling and mortality after myocardial infarction (MI) in rats. METHODS: Wistar rats weighing 200-250 g were submitted to ligation of the left coronary artery (LCA) and divided into three groups: SHAM (S, n = 9); infarcted and lisinopril (20mg/kg/day) treated rats (L, n = 38); infarcted and non-treated animals (NT, n = 24). Three months later, the cardiac function was studied in isolated heart preparation according to the Langendorff technique. Starling curves were constructed using fluid injection in the left ventricular balloon, which permitted to alter the diastolic pressure range from 0 to 30mmHg by means of pressure increments of 5mmHg. Body weight (BW), right ventricular weight (RVW), and RVW/BW were also determined. RESULTS: Three months after the surgery, the comparative mortality rate among groups was: S = 0; L = 34.4and NT = 54.4(p > 0.05, for L vs NT). In infarctions < 40of the left ventricle (LV), the RVW/BW relation was S = L < NT (p < 0.05); the left ventricular systolic pressure was S > L > NT (p < 0.05). In infarctions > 40of LV, the RVW/BW relation was S < L = NT (p < 0.05). For the Starling curves, the results were S > L > NT (p < 0.05). CONCLUSION: In our model lisinopril did not interfere with post-infarction mortality of rats, although decreasing the mortality risk in 49, in the treated group. The drug also altered the remodeling process, preventing hypertrophy and systolic disfunction after MI, mainly in infarctions < 40of LV.

A influência da perfusäo cardíaca nas relaçöes pressäo/volume do ventrículo esquerdo / The Influence of Cardiac Perfusion on the Left Ventricular Pressure/Volume Relations

PURPOSE--To analyze the influence of the myocardial engorgement due to coronary perfusion on the left ventricular diastolic pressure/volume (P/V) relations. METHODS--The study was undertaken in the isovolumic blood-perfused dog heart preparation (n = 7). The P/V relations were determined promoting ventricular volumes variations by steps of 2ml, in two conditions: during coronary perfusion pressure of 100mmHg and after occlusion of the perfusion line. RESULTS--It was verified that the P/V relations obtained without myocardial perfusion shifted to the down right in respect to the perfused heart. A exponential fitting of the P/V relations allows to conclude that there was no difference among the slopes of the curves obtained with and without perfusion. CONCLUSION--Our results indicated that coronary perfusion restrain the capacity of the left ventricle to receive blood, but there is no influence on the passive elastic stiffness of the chamber. This effect was taught to be consequence of the myocardial erectile property

Influência da elevaçäo transitória e da elevaçäo sustentada da pressäo arterial sobre a primeira derivada temporal da pressäo ventricular / Influence of transient and sustained elevations of arteri al pressure on the left ventricular rate of pressure rise

Objetivo - Avaliar a influência de elevaçöes transitórias e de elevaçöes sustentadas da pressäo arterial (PA) sobre a primeira derivada temporal da pressäo ventricular esquerda (dp/dt). Objetivo - Foram estudados 13 cäes anestesiados, toracotomizados, ventilados mecanicamente e submetidos a bloqueio autonômico (oxprenolol 3,0 mg/Kg + atropina 0,5 mg/Kg). A elevaçäo da PA foi obtida por constriçäo mecânica da aorta torácica descendente. Em todos animais estudados foram aplicados dois protocolos: Hipertensäo Arterial Transitória (HAT) e Hipertensäo Arterial Sustentada (HAS). Nas diversas condiçöes dos dois protocolos foram analisadas as seguintes variáveis: freqüência cardíaca (FC); pressäo sistólica (PSVE) e diastólica final (PdVE) do ventrículo esquerdo e a primeira derivada temporal da pressäo ventricular (dp/dt). No protocolo HAT as variáveis foram analisadas na condiçäo basal (To) e no momento em que a PA atingia valor máximo (Tm) durante elevaçäo pressárica fugaz. No protocolo HAS as variáveis foram estudadas na condiçäo basal (Ho) e após duas elevaçöes pressóricas sucessivas sustentadas durante 10 minutos: Hipertenso 1 (H1) e Hipertenso 2 (H2). Resultados - Näo houve variaçäo significante da FC durante todo o experimento. Em HAT a PSVE foi elevada de 133 ñ 22 mmHg para 180 ñ 27 mmHg. Durante HAS os valores da PSVE foram: Ho = 129 ñ 25 mmHg; H1 = 152 ñ 23 mmHg; H2 = 182 ñ 24 mmHg. As elevaçöes pressóricas se acompanharam de elevaçäo da PDFVE. Em HAT a PDFVE elevou-se de 7 ñ 2 mmHg para 13 ñ 2 mmHg (p < 0,05); durante a HAS a PDFVE aumentou (p < 0,05) de 7 ñ 2 mmHg em H1 e para 14 ñ 3 mmHg em H2. Näo houve variaçäo significante da dp/dt durante a HAT (3.303 ñ 598 mmHg/s para 3.350 ñ 653 mmHg/s; p > 0,05) enquanto que em HAS ocorreu aumento significante da dp/dt (Ho = 3.233 ñ 576 mmHg; H1 = 3.831 ñ 667 mmHg/s; H2 = 4.594 ñ 833 mmHg/s; p , 0,05). Conclusäo - Elevaçöes sustentadas da PA resultam em aumento significantes da dp/dt, à medida que se acentua a carga cardíaca. As sobrecargas pressóricas sustentadas desencadeiam ajustes cardíacos, tempo-dependentes, que resultam em estimulaçäo inotrópica, provavelmente, por interferência do mecanismo de Frank-Starling

Relaçöes pressäo-diâmetro e esforço-diâmetro do ventrículo esquerdo em seres humanos: padronizaçäo e análise crítica do método / Left ventricular pressure-diameter and stress-diameter relations in humans. Standardization and critical analysis of the method

Objetivo - Proceder a análise crítica dos métodos convencionais de manometria e ecocardiografia modo M e padronizar a determinação das relações pressão-diâmetro e esforço-diâmetro do ventrículo esquerdo (VE) em seres humanos pela sua associação. Casuística e métodos - Foram registradas as curvas de pressão e a imagem ecocardiográfica do VE de 24 cardiopatas submetidos a cateterismo cardíaco. As características do sistema manométrico convencional foram estudadas por manobras que permitiram analisar a amplitude e a freqüência da ressonância e o retardo da inscrição da curva pressórica. Em cada caso foi determinado o retardo de inscrição da manometria comparando registros da pressão e da imagem ecocardiográfica da valva aórtica. Foram determinados os valores de pressão, diâmetro, espessura da parede posterior e do esforço meridional do VE a cada 0,02s...

Purpose - To provide a critical analysis of the fluid pilled manometric system and M-mode echocardiography and, by their association, to standardize the determination of left ventricular (LV) pressurediameter and stress-diameter relationships in humans. Material and Methods - The pressure curve and the LV M-mode image was obtained in 24 patients with cardiopathy. The dynamic characteristics of the fluidfilled system have been studied to define the amplitude, the ressonance and the time gap of the pressure curve register. The delay of the pressure curve recording was determined in all cases by comparing pressure curve and echocardiographic aortic valve registers. The values of pressure, diameter, posterior wall thickness and LV meridional stress was calculated at every 0.02s...