Coactivación Muscular. Una Propuesta para Calcular su Índice utilizando Python / Muscle coactivation. A proposal to calculate its index utilising Python

Introducción. Fenómenos neurofisiológicos, como la coactivación muscular, se han utilizado para identificar tareas motoras que requieren una mayor estabilidad articular en personas sanas o con trastornos del movimiento. Sin embargo, existen varias formas de calcular el índice de coactivación (IC) muscular. Objetivo. El objetivo de este artículo fue crear una propuesta de procesamiento para calcular el IC muscular mediante el diseño de dos funciones utilizando el lenguaje Python. La primera función calcula el IC utilizando la fórmula planteada por Falconer y Winter, definida como "coactivation index". Se requiere introducir dos señales de músculos antagonistas con una misma longitud de datos y frecuencia de muestreo. Estas señales son previamente normalizadas a la contracción voluntaria máxima utilizando valores promedios rectificados. La segunda función definida como "plot_coactivacion" despliega una figura con los cambios de amplitud de ambos músculos y su área común. Estas funciones fueron creadas con un lenguaje de libre acceso (Python), destacando su clara sintaxis y la amplia gama de librerías en el procesamiento de señales biomédicas.

Introduction. Neurophysiological phenomena, such as muscle coactivation, have been used to identify motor tasks requiring greater joint stability in healthy people or with movement disorders. Nonetheless, there are many ways to calculate the coactivation index (CI). This article aimed to create a processing pipeline to calculate the muscular CI by designing two functions with the Python language. The first function calculates the CI utilising the formula proposed by Falconer and Winter, defined as "coactivation_index". It is required to introduce two signals of antagonist muscles with the same data long and sample frequency. These signals were previously normalised to the maximum voluntary contraction using the averaged rectified values. The second function was defined as "plot_coactivacion", which unfolds a figure that describes the amplitude changes for both muscles and their common area. These functions were designed with a freely accessible language (Python), highlighting its clear syntax and the number of libraries associated with biomedical signal processing.

Menores niveles tisulares de la enzima convertidora de angiotensina I homologa (ECA-2) y angiotensina-(1-9) están asociados a mayor remodelamiento de la pared aórtica de ratas hipertensas / Lower tissue levels of homologous angiotensin I converting enzyme (ACE-2) and angiotensin 1-9 are associated to increased remodeling of the aortic wall of hypertensive rats

Antecedentes: Recientemente hemos propuesto en un modelo experimental de infarto al miocardio una significativa interregulación entre los niveles de la enzima convertidora de angiotensina I (ECA) y su homóloga (ECA-2), junto con que angiotensina (Ang)-(1-9) más que Ang-(1-7) actuaría como uncontrarregulador de Ang II. Sin embargo tal relación no se ha investigado en el remodelado aórtico hipertensivo. Objetivo: Determinar la expresión de ECA y ECA-2, los niveles de Angs I, II, (1-7) y (1-9) y los parámetros de remodelado de la pared aórtica de ratas hipertensas. Métodos: Ratas normotensas Lewis (n=18) fueron randomizadas a hipertensión (HTA) por sobrecarga de presión (modelo Goldblatt, GB, 2 riñones-1 pinzado, n=9). Ratas pseudo-operadas se usaron como controles (S, n=9). A las 6 semanas post cirugía, se determinó la masa cardíaca relativa (MCR) y la presión arterial sistólica (PAS). En la aorta torácica se determinó el grosor de la túnica media (GTM), área de la TM (ATM), niveles de mRNA de ECA y ECA-2, factor de crecimiento transformante tipo beta (TGF-beta), inhibidor del activador de plasminógeno (PAI-1) y de la proteína quimioatractante de monocitos (MCP-1) por RT-PCR. La actividad y niveles proteicos de ECA y ECA-2 por fluorimetría y Western blot y los niveles de Angs I, II, (1-7) y (1-9) por HPLC y radioinmunoensayo. Resultados: La MCR y la PAS aumentaron significativamente (p<0,05) en el grupo GB respecto a su control S. Las ratas hipertensas mostraron un aumento significativo (p<0.05) del GTM (18 por ciento), ATM (31 por ciento), niveles de mRNA de ECA (164 por ciento), TGF-beta (105 por ciento), PAI-1(51 por ciento), MCP-1 (53 por ciento) junto con mayor actividad (89 por ciento), niveles proteicos de ECA (130 por ciento) y Ang II (48 por ciento). Esos efectos se asociaron a una significativa disminución del mRNA, los niveles proteicos y actividad...

Background: In experimental models of myocardial infarction we have recently proposed a significantinter-regulation between levels of Angiotensin I converting enzyme (ACE) and its homologous, ACE-2; in addition, we have proposed that Angiotensin 1-9 (Ang-(1-9)) rather than Ang-(1-7) counter regulates Ang II. These relations have not been investigated in hypertensive aortic wall remodeling. Aim: To measure de expression of ACE and ACE-2, the aortic wall levels of Ang I, Ang II, Ang-(1-7) and Ang-(1-9), along with parameters of aortic wall remodeling in hypertensive rats. Methods: 18 Lewis rats were randomized to Goldblatt (2 kidneys, 1 clamped) induced hypertension (n=9) or sham operation (controls, n=9). Six weeks after surgery, relative cardiac mass (RCM), systolic blood pressure (SBP), medial layer aortic wall thickness (MLT) and ML area (MLA) were measured. The aortic wall levels of ACE and ACE-2, tissue growth factor beta (TGF- beta), plasminogen activator inhibitor (PAI-1) and monocyte chemoattractant protein (MCP-1) were determined by RT-PCR. Activity and protein levels of ACE and ACE-2 were measured by fluorometry and Western Blot and ANG I, Ang II, Ang-(1-7) and Ang-(1-9) levels were determined using HPLC and radioimmunoassay. Results: RCM and SBP increased significantly in hypertensive as opossed to sham operated rats...

Menor expresión de la enzima convertidora de angiotensinaI omóloga (ECA2) se asocia a mayor remodelamiento de la pared aórtica de ratas con niveles geneticamente elevados de angiotensina II / Decreased expression of homologous angiotensin I converting enzyme (ACE2) is associated to increased remodeling of the aortic arterial wall in rats with genetically elevated levels of angiotensin II

Introducción: El polimorfismo de la enzima convertidora de angiotensina I (ECA) determina mayor actividadde ECA y niveles de angiotensina (Ang) II en ratas Brown Norway (BN) y menor actividad de ECA y niveles de Ang II en ratas Lewis (L). La interregulación entre ECA, ECA2 y su relación con remodelamiento aórtico hipertensivo no ha sido explorada Objetivo: Determinar la expresión de ECA y ECA2 y los parámetros de remodelamiento vascular hipertensivo en la aorta de ratas con niveles genéticamente determinados de ECA. Métodos: A ratas macho homocigotas de 150 grs BN y LL, se les indujo HTA por 6 semanas por el procedimiento Goldblatt (GB, 2 K-1clip). Ratas pseudo-operadas se usaron como controles (sham). Se determinó la presión arterial sistólica (PAS), el grosor de la túnica media (GTM), área de la TM (ATM), expresión génica deECA, ECA2 ,TGF-beta, PAI-1 y MCP-1 por RT-PCR y también proteica de ECA y ECA2 por Western Blot. Resultados: La masa cardiaca relativa y la PAS aumentaron significativamente en los grupos GB respecto a sus controles Sham, sin diferencias por efecto del polimorfismo de la ECA. En condiciones de normotensión las ratas BN mostraron que la pared aórtica expresa mayores niveles génicos y proteicos de la ECA(60% y 134%, respectivamente) y menores de ECA2 (74% y 73%, respectivamente) respecto de las ratas L(p<0.05). Estos resultados se asociaron con mayores GTM y ATM como en los niveles de mRNA de TGF-beta y, PAI-1 en las aortas de ratas BN respecto de las ratas L (p<0,05). En respuesta a un estrés hipertensivo las ratas con mayores niveles de ECA y menores niveles de ECA2 mostraron mayor GTM (p<0,05, respecto de GB-L), sin diferencias en los otros parámetros evaluados...

Background: Angiotensin I converting enzyme (ACE) polymorphism determines increased ACE and Ang IIlevels in Brown Norway rats (BN) and decreased ACE and Ang II levels in Lewis (L) rats. The interactionbetween ACE and ACE2 in relation to aortic remodeling associated to hypertension has not been explored. Aim: to determine the expression of ACE and ACE2 along with parameters of remodeling in hypertensive rats with genetically determined levels of ACE. Methods: BN and L rats weighing 150 g were made hypertensive by the Goldblatt procedure (GB, 2K-1 clip). Sham operated rats were used as controls. Systolic blood pressure (SBP), media thickness (MT), and MT area were measured. RT-PCR was used to determine the genetic expression of ACE, ACE2, TGF-beta, PAI-1 and MCP-1. Western Blot was used to measure the protein fraction of ACE and ACE2 Results: Relative cardiac mass and SBP increases significantly in GB rats compared to controls; ACE polymorphism did not influence this effect. The aortic wall of normotensive BN rats expressed increased genic and protein levels of ACE (60% and 134%, respectively) and decreased levels of ACE2 (74% and 73%, respectively) compared to L rats (p<0.05). These findings were associated to increased MT and MT area as well as increased mRNA for TGF-beta and PAI 1 in BN rats compared to L rats (p<0.05). In response to hypertensive stress, rats with increased ACE and decreased ACE2 levels developed increased MT compared to GB-L rats; other parameters of remodeling were not affected...

El aumento de la actividad y expresión de la enzima convertidora de angiotensina I homóloga (ECA2) inducido por enalapril se asocia a menor fibrosis e hipertrofia ventricular izquierda post infarto al miocardio en la rata / Enalapril induced increase in Homologous Angiotensin I converting enzyme (ECA2) is associated to decreased fibrosis and decreased left ventricular hypertrophy post myocardial infarction in rats

Recientemente se ha descubierto el gen de una nueva enzima convertidora de angiotensina I- homóloga a ECA y denominada ECA-2 que finalmente lleva a producir angiotensina 1-7. Esta segunda vía del sistema reninaangiotensina (SRA), con la ECA-2 tendría acciones opuestas a la ECA. Objetivo y Métodos: Determinar la actividad y expresión de la ECA2 en el tratamiento de la hipertrofia y fibrosis ventricular izquierda tardía post IAM en la rata. Se usaron ratas Sprague Dawley 200 +/- 10 g sometidas a ligadura de la coronaria izquierda. Como controles se usaron ratas sham (S). 48 hrs. post cirugía, un grupo de ratas IAM recibió enalapril (IAM-ENA; 10 mg/kg, gavage). A las 8 semanas post-operatorias se determinó la presión arterial sistólica (PAS), masa corporal(MC), masa cardíaca relativa (MCR, mg VI/100 g MC, expresión proteica de la cadena pesada de la miosina beta(betaMHC) por Western blot, mRNA por RT-PCR, las actividades enzimáticas de ECA y de ECA-2 por fluorimetría tanto circulante como en ventrículo izquierdo (VI), el contenido de colágeno total por rojo picrosirio y la actividad de metaloproteasa 2 (MMP-2) por zimografía. Conclusión: El aumento de la actividad y expresión de la ECA2 (a nivel circulante y tisular cardíaco) se asocia a menor fibrosis e hipertrofia ventricular izquierda, lo que podría aumentar – en ese periodo - el efecto cardioprotector de Ang-(1-7).

Background. Recently the gene of a new angiotensin-1 converting homologous enzyme (ACE-2) which leads to the production of angiotensin 1-7 (Ang (1-7) has been reported. This new pathway of the renin-angiotensin system(RAS) is supposed to have opposite effects to those of ACE. Aim: To determine the activity and expression of ACE-2 in the development of left ventricular hypertrophy and fibrosis late after induced myocardial infarction (AMI) in rats. Methods: 200 +/- 10g Sprague-Dawley rats were submitted to left coronary artery ligation. Sham operated rats were used as controls. 48 hr after surgery, one group of AMI rats received enalapril (AMI-En), 10mg/Kg. 8 weeks after surgery the systolic blood pressure (SBP), body mass (BM) and relative cardiac mass (RCM, mg/100g BM) were measured. The protein expression of heavy weight chain beta myosin (beta HCM) was determined by Western Blot, mRNA through RT-PCR, circulating and left ventricular ACE and ACE-2 activities through fluorometry, total collagen content by the pycrosirius red method and metaloproteinase-2 (MMP-2) through zymography were determined. Conclusion: The increased activity and expression of ACE-2 both in plasma and the LV is associated to less fibrosis and left ventricular hypertrophy after AMI. This could temporarily boost the cardioproctive effect of Ang (1-7).