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.

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.

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.