Pentoxifylline Attenuates Cardiac Remodeling Induced by Tobacco Smoke Exposure / A Pentoxifilina Atenua a Remodelação Cardíaca Induzida pela Exposição á Fumaça de Cigarros

Abstract Background: Tobacco smoke exposure is an important risk factor for cardiac remodeling. Under this condition, inflammation, oxidative stress, energy metabolism abnormalities, apoptosis, and hypertrophy are present. Pentoxifylline has anti‑inflammatory, anti-apoptotic, anti-thrombotic and anti-proliferative properties. Objective: The present study tested the hypothesis that pentoxifylline would attenuate cardiac remodeling induced by smoking. Methods: Wistar rats were distributed in four groups: Control (C), Pentoxifylline (PX), Tobacco Smoke (TS), and PX-TS. After two months, echocardiography, invasive blood pressure measurement, biochemical, and histological studies were performed. The groups were compared by two-way ANOVA with a significance level of 5%. Results: TS increased left atrium diameter and area, which was attenuated by PX. In the isolated heart study, TS lowered the positive derivate (+dp/dt), and this was attenuated by PX. The antioxidants enzyme superoxide dismutase and glutathione peroxidase were decreased in the TS group; PX recovered these activities. TS increased lactate dehydrogenase (LDH) and decreased 3-hydroxyacyl Coenzyme A dehydrogenases (OH-DHA) and citrate synthase (CS). PX attenuated LDH, 3-OH-DHA and CS alterations in TS-PX group. TS increased IL-10, ICAM-1, and caspase-3. PX did not influence these variables. Conclusion: TS induced cardiac remodeling, associated with increased inflammation, oxidative stress, apoptosis, and changed energy metabolism. PX attenuated cardiac remodeling by reducing oxidative stress and improving cardiac bioenergetics, but did not act upon cardiac cytokines and apoptosis.

Resumo Fundamento: Exposição à fumaça de cigarros é um fator significativo de risco para a remodelação cardíaca. Nesta condição, estão presentes inflamação, estresse oxidativo, anormalidades do metabolismo energético, apoptose e hipertrofia. A pentoxifilina tem propriedades anti-inflamatórias, anti-apoptóticas, anti-trombóticas e anti-proliferativas. Objetivo: O presente estudo testou a hipótese de que a pentoxifilina atenuaria a remodelação cardíaca induzida pelo fumo. Métodos: Ratos Wistar foram distribuídos em quatro grupos: Controle (C), Pentoxifilina (PX), Fumaça de Cigarro (FC), e PX-FC. Depois de dois meses, foram feitos ecocardiografia, medição de pressão arterial invasiva e estudos bioquímicos e histológicos. Os grupos foram comparados por ANOVA de duas vias com nível de significância de 5%. Resultados: FC aumentou o diâmetro e a área do átrio esquerdo, o que foi atenuado pela PX. No estudo de coração isolado, FC diminuiu a derivada positiva (+dp/dt), o que foi atenuado por PX. Os antioxidantes enzima superóxido-dismutase e glutationa peroxidase foram reduzidos no grupo FC; PX recuperou essas atividades. FC aumentou o lactato desidrogenase (LDH) e reduziu as desidrogenases 3-hidroxiacil Coenzima A (OH-DHA) e citrato sintase (CS). PX atenuou alterações de LDH, 3-OH-DHA e CS no grupo PX-FC. FC aumentou IL-10, ICAM-1 e caspase-3. PX não teve influência nestas variáveis. Conclusão: FC induziu remodelação cardíaca, associada a um aumento de inflamação, estresse oxidativo, apoptose e metabolismo energético alterado. PX atenuou remodelação cardíaca, reduzindo estresse oxidativo e melhorando bioenergética cardíaca, mas não agiu nas citocinas cardíacas nem na apoptose.

Influência do extrato de chá verde na remodelação cardíaca após o infarto agudo do miocárdio / Influence of green tea extract on cardiac remodeling after acute myocardial infarction

Um dos mecanismos que explica como o infarto agudo do miocárdio (IAM) evolui para insuficiência cardíaca é denominado de remodelação ventricular. Dentre as inúmeras alterações bioquímicas associadas ao processo destaca-se o estresse oxidativo. O consumo habitual do chá verde (CV) é associado a benefícios à saúde, devido às suas propriedades, antioxidante, antiiflamatória, antiapoptótica, antiproliferativa, antimutagênica. Estas são atribuídas às catequinas, seu composto bioativo. Portanto, é possível que o extrato de chá verde atenue alguns parâmetros envolvidos na remodelação cardíaca. O objetivo do trabalho foi avaliar se o extrato de chá verde atenua a remodelação cardíaca após o infarto agudo do miocárdio. Para tanto foram utilizados ratos Wistar machos divididos em quatro grupos: controle padrão (CP) (28-sham); extrato do CV (CV) (32-sham e extrato de chá verde); infarto padrão (IP) (25-animais infartados controles); infarto e extrato do CV (ICV) (26- animais infartados e extrato do CV). Ecocardiografia inicial foi realizada após cinco dias ao IAM. A partir de uma divisão homogênea dos animais, considerando o tamanho do infarto maior a 35%, iniciou-se o tratamento. Ao final de três meses estes animais foram estudados por meio de ecocardiografia, morfometria, dosagens bioquímicas de enzimas do estresse oxidativo, metabolismo energético, perfil lipídico sérico, inibidor tecidual de metaloprotease (TIMP-1) e zimografia para atividade das metaloproteases (MMP-2 e MMP-9). Nos resultados, observou-se aumento do diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo pelo peso corporal, diâmetro sistólico do ventrículo esquerdo pelo peso corporal e diâmetro do átrio esquerdo pelo peso corporal nos grupos com IAM, mas houve atenuação nos ICV. O tempo de desaceleração da onda E foi reduzido no IP, o que não foi observado no ICV, tendo valor similar ao CV...

One mechanism that explains how acute myocardial infarction develops into heart failure is called ventricular remodeling. Among the many biochemical changes associated with the process stands oxidative stress. The regular consumption of green tea (GT) is associated with health benefits due to its properties such as antioxidant, anti-inflammatory, antiapoptotic, antiproliferative, antimutagenic. These are attributed to catechins, its bioactive compound. Therefore, it is possible that GT extract mitigate some parameters involved in cardiac remodeling. The objective of this study was to assess whether the green tea extract attenuates cardiac remodeling after acute myocardial infarction. For both, male Wistar rats were allocated in 4 groups: control (C-28 sham); green tea extract (GT-32 sham and GT); infarction group (MI-25 infarcted animals controls); infarction and green tea extract (IGT-26 infarcted animals and GT). To start the treatment an initial echocardiography was performed five days after the myocardial infarction, from a homogeneous division of the animals, considering the size of the infarction greater than 35%. At the end of three months these animals were studied by echocardiography, morphometry, biochemical enzyme of the oxidative stress, energy metabolism, lipid profile, tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP-1) and zymography for activity of metalloproteinases (MMP-2 and MMP-9). The results showed an increase in left ventricular diastolic diameter by body weight, left ventricular systolic diameter by body weight and left atrial diameter by body weight in groups with MI, but there was attenuation in IGT. The deceleration time of the E wave was reduced in MI, which was not observed in IGT, with a value similar to GT group. GT extract also normalized the activities of antioxidant enzymes superoxide dismutase and catalase in the IGT group, when compared to MI...