Hibiscus increases functional capacity and the anti-obesity effect in trained obese rats / El hibiscus aumenta la capacidad funcional y el efecto antiobesidad en ratas obesas entrenadas / O hibiscus aumenta a capacidade funcional e o efeito antiobesidade em ratos obesos treinados

ABSTRACT Introduction Hibiscus sabdariffa (Hs) has been widely used for weight loss and in the fight against obesity-associated comorbidities. Objective To evaluate the effects of Hs and physical training on the functional capacity of normal-weight and obese rats. Methods Wistar rats were distributed into eight experimental groups: control (C, n = 8) , Hibiscus Sabdariffa (Hs, n = 8), high-intensity interval training (IT, n = 8), high-intensity interval training + Hibiscus Sabdariffa (ITHs, n = 8), obese (O, n = 8), obese + continuous aerobic training (OAT, n = 8), obese + Hibiscus Sabdariffa (OHs, n = 8), , and obese + continuous aerobic training + Hibiscus Sabdariffa (OATHs, n = 8). Hibiscus Sabdariffa extract was administered for 60 days in a dose of 150 mg/kg of body weight. The maximum progressive effort test (MPET) was performed on a treadmill at the beginning and end of the study. The variables analyzed were maximum speed Vmáx time, and distance covered. Lactate was measured immediately after the MPET. Functional capacity was evaluated by the distance/adiposity index. The ANOVA with Bonferroni post hoc and Pearson's correlation tests were used at a 5% significance level. Results After both types of training, moderate-intensity continuous and high-intensity interval performed on the treadmill, final body weight, weight gain, and the adiposity index decreased, and Vmax, time, and distance covered in the MPET increased, in addition to an improvement in functional capacity. Hs supplementation reduced the adiposity index in normal-weight and obese rats. Hs associated with aerobic training reduced final body weight and increased functional capacity. Conclusion Hs supplementation promoted a reduction in the adiposity index in normal-weight and obese rats and an increase in the functional capacity of trained obese rats. Level of Evidence III; Therapeutic Studies - Outcome Investigation. Case study - control.

RESUMEN Introducción El Hibiscus Sabdariffa (Hs) ha sido ampliamente utilizado para promover la pérdida de peso y tratar las comorbilidades asociadas a la obesidad. Objetivos Evaluar los efectos del Hs y el entrenamiento físico sobre la capacidad funcional de ratas eutróficas y obesas. Métodos Se distribuyeron ratas Wistar en ocho grupos experimentales: Control (C, n=8), Hibiscus Sabdariffa (Hs, n=8), , entrenamiento de intervalos de alta intensidad (EI, n=8)), entrenamiento de intervalos de alta intensidad + Hibiscus Sabdariffa (EIHs, n=8), obeso (O, n=8)), obeso + entrenamiento continuo aeróbico (OEA, n=8), obeso + Hibiscus Sabdariffa (OHs, n=8), obeso + entrenamiento continuo aeróbico + Hibiscus Sabdariffa (OEAHs, n=8). Se administró extracto de Hibiscus Sabdariffa durante 60 días a una dosis de 150 mg / kg de peso corporal. Se realizó una prueba de esfuerzo progresivo máximo (PEPM) en una cinta rodante al principio y al final del estudio. Las variables analizadas fueron: velocidad máxima Vmáx, tiempo y distancia recorrida. El nivel de lactato se midió inmediatamente después de la PEPM. La capacidad funcional se evaluó mediante el índice de distancia / adiposidad. Se empleó el método ANOVA con post hoc de Bonferroni y las pruebas de correlación de Pearson, a un nivel de significancia del 5%. Resultados Después de ambos tipos de entrenamiento, el entrenamiento continuo a intensidad moderada y el entrenamiento de intervalos de alta intensidad realizados en cinta rodante, las ratas presentaron disminución del peso corporal final, aumento de peso e índice de adiposidad, así como aumentaron la Vmax, el tiempo y la distancia recorrida en la PEPM, y mejoraron la capacidad funcional. La suplementación con Hs disminuyó el índice de adiposidad en ratas eutróficas y obesas. El Hibiscus asociado al entrenamiento aeróbico redujo el peso corporal final y aumentó la capacidad funcional. Conclusión La suplementación con Hs redujo el índice de adiposidad en ratas eutróficas y obesas y aumentó la capacidad funcional de ratas obesas entrenadas. Nivel de Evidencia III; Estudios Terapéuticos - Investigación de Resultados. Estudio de caso - control.

RESUMO Introdução O Hibiscus Sabdariffa (Hs) tem sido amplamente utilizado para emagrecimento e no combate às comorbidades associadas à obesidade. Objetivos Avaliar os efeitos do Hs e do treinamento físico sobre a capacidade funcional de ratos eutróficos e obesos. Métodos Ratos Wistar foram distribuídos em oito grupos experimentais: Controle (C, n = 8), Hibiscus Sabdariffa (Hs, n = 8), treinamento intervalado de alta intensidade (TI, n = 8), treinamento intervalado de alta intensidade + Hibiscus Sabdariffa (TIHs, n = 8), obeso (O, n = 8), obeso + treinamento contínuo aeróbico (OTA, n = 8), obeso+ Hibiscus Sabdariffa (OHs, n = 8), obeso + treinamento contínuo aeróbico + Hibiscus Sabdariffa (OTAHs, n = 8). O extrato de Hibiscus Sabdariffa foi administrado por 60 dias na dose de 150 mg/kg de peso corporal. Foi realizado teste de esforço progressivo máximo (TEPM) em esteira no início e no final do estudo. As variáveis analisadas foram: velocidade máxima (Vmáx), tempo e distância percorrida. O lactato foi mensurado imediatamente depois do TEMP. A capacidade funcional foi avaliada pela distância/índice de adiposidade. Empregou-se ANOVA com post hoc de Bonferroni e correlação de Pearson, adotando-se o nível de significância de 5%. Resultados Depois de ambos os tipos de treinamento, o contínuo em moderada intensidade e o intervalado de alta intensidade realizados em esteira, reduziram o peso corporal final, o ganho de peso e o índice de adiposidade, bem como aumentaram a Vmáx, tempo e distância percorrida no TEPM, além de melhora da capacidade funcional. A suplementação de Hs diminuiu o índice de adiposidade nos ratos eutróficos e obesos. O Hs associado ao treinamento aeróbico reduziu o peso corporal final e aumentou a capacidade funcional. Conclusão A suplementação de Hs promoveu redução no índice de adiposidade em ratos eutróficos e obesos e aumentou a capacidade funcional de ratos obesos treinados. Nível de evidência III; Estudos Terapêuticos - Investigação de Resultados. Estudo caso controle .

Fasting/Refeeding Cycles Prevent Myocardial Dysfunction and Morphology Damage in the Spontaneously Hypertensive Rats / Ciclos de Jejum/Realimentação Previnem Disfunção Miocárdica e Danos Morfológicos em Ratos Espontaneamente Hipertensos

Abstract Background: Caloric restriction is known to impair the cardiac function and morphology in hypertrophied hearts of spontaneously hypertensive rats (SHR); however, the influence of fasting/refeeding (RF) is unknown. Objective: To investigate the fasting/refeeding approach on myocardial remodeling and function. In addition, the current study was designed to bring information regarding the mechanisms underlying the participation of Ca2+ handling and b-adrenergic system. Methods: Sixty-day-old male SHR rats were submitted to food ad libitum (C), 50% food restriction (R50) or RF cycles for 90 days. Cardiac remodeling was assessed by ultrastructure analysis and isolated papillary muscle function. The level of significance considered was 5% (a = 0.05). Results: The RF rats presented lower cardiac atrophy than R50 in relation to C rats. The C rats increased weight gain, R50 maintained their initial body weight and RF rats increased and decreased weight during RF. The RF did not cause functional impairment because the isotonic and isometric parameters showed similar behavior to those of C. The isotonic and isometric cardiac parameters were significantly elevated in RF rats compared to R50 rats. In addition, the R50 rats had cardiac damage in relation to C for isotonic and isometric variables. While the R50 rats showed focal changes in many muscle fibers, the RF rats displayed mild alterations, such as loss or disorganization of myofibrils. Conclusion: Fasting/refeeding promotes cardiac beneficial effects and attenuates myocardial injury caused by caloric restriction in SHR rats, contributing to reduce the cardiovascular risk profile and morphological injuries. Furthermore, RF promotes mild improvement in Ca2+ handling and b-adrenergic system.

Resumo Fundamento: A restrição calórica compromete a função e a morfologia cardíacas em corações hipertrofiados de ratos espontaneamente hipertensos (SHR). No entanto, a influência de ciclo de jejum/Realimentação é desconhecida. Objetivo: Investigar o efeito de ciclos de jejum/realimentação sobre a remodelação e função miocárdica. Além disso, o presente estudo foi desenhado para avaliar os mecanismos subjacentes à participação do trânsito de cálcio (Ca+2) e sistema beta-adrenérgico. Métodos: Neste estudo, SHR machos de 60 dias de idade foram submetidos a alimento ad libitum (grupo C), 50% de restrição alimentar (grupo R50) ou ciclos de RF (grupo RF) por 90 dias. A remodelação cardíaca foi avaliada por meio da análise ultraestrutural e função do músculo papilar isolado. Adotou-se o nível de significância de 5% (a = 0,05). Resultados: Os ratos do grupo RF apresentaram menor atrofia cardíaca do que os do grupo R50 em relação aos do grupo C. Os ratos do grupo C aumentaram peso corporal, os ratos do grupo R50 mantiveram seu peso corporal inicial e os ratos do grupo RF aumentaram e reduziram seu peso durante o ciclo RF. O ciclo RF não causou comprometimento funcional, pois os parâmetros isotônicos e isométricos apresentaram comportamento similar aos dos ratos do grupo C. Os parâmetros cardíacos isotônicos e isométricos mostraram-se significativamente elevados nos ratos do grupo RF em comparação aos dos ratos do grupo R50. Além disso, os ratos do grupo R50 apresentaram dano cardíaco em comparação aos ratos do grupo C quanto às variáveis isotônicas e isométricas. Os ratos do grupo R50 apresentaram alterações focais em muitas fibras musculares, enquanto os ratos do grupo RF apresentaram leves alterações, como perda ou desorganização de miofibrilas. Conclusão: Ciclos de Jejum/Realimentação promovem efeitos benéficos cardíacos e atenuam o dano miocárdico causado por restrição calórica em SHR, contribuindo para reduzir o risco cardiovascular e os danos morfológicos. Além disso, o ciclo de jejum/realimentação promove leve melhora do trânsito do Ca2+ e do sistema beta-adrenérgico.

Cardiac, Metabolic and Molecular Profiles of Sedentary Rats in the Initial Moment of Obesity / Perfis Cardíaco, Metabólico e Molecular de Ratos Sedentários no Momento Inicial da Obesidade

Abstract Background: Different types of high-fat and/or high-energy diets have been used to induce obesity in rodents. However, few studies have reported on the effects observed at the initial stage of obesity induced by high-fat feeding on cardiac functional and structural remodelling. Objective: To characterize the initial moment of obesity and investigate both metabolic and cardiac parameters. In addition, the role of Ca2+ handling in short-term exposure to obesity was verified. Methods: Thirty-day-old male Wistar rats were randomized into two groups (n = 19 each): control (C; standard diet) and high-fat diet (HF, unsaturated high-fat diet). The initial moment of obesity was defined by weekly measurement of body weight (BW) complemented by adiposity index (AI). Cardiac remodelling was assessed by morphological, histological, echocardiographic and papillary muscle analysis. Ca2+ handling proteins were determined by Western Blot. Results: The initial moment of obesity occurred at the 3rd week. Compared with C rats, the HF rats had higher final BW (4%), body fat (20%), AI (14.5%), insulin levels (39.7%), leptin (62.4%) and low-density lipoprotein cholesterol (15.5%) but did not exhibit alterations in systolic blood pressure. Echocardiographic evaluation did not show alterations in cardiac parameters. In the HF group, muscles were observed to increase their +dT/dt (C: 52.6 ± 9.0 g/mm2/s and HF: 68.0 ± 17.0 g/mm2/s; p < 0.05). In addition, there was no changes in the cardiac expression of Ca2+ handling proteins. Conclusion: The initial moment of obesity promotes alterations to hormonal and lipid profiles without cardiac damage or changes in Ca2+ handling.

Resumo Fundamentos: Diferentes tipos de dietas hiperlipídicas e/ou hipercalóricas têm sido usados para induzir obesidade em roedores. No entanto, poucos estudos relataram os efeitos da obesidade induzida por dieta hiperlipídica em sua fase inicial sobre a remodelação cardíaca funcional e estrutural. Objetivo: Caracterizar o momento inicial da obesidade e investigar parâmetros metabólicos e cardíacos. Além disso, analisar o papel do trânsito de Ca+2 em curtos períodos de exposição à obesidade. Métodos: Ratos Wistar com idade de 30 dias foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos (n = 19 em cada grupo): controle (C, dieta padrão) e dieta hiperlipídica (HL, dieta rica em gordura insaturada). O momento inicial da obesidade foi definido por medidas semanais do peso corporal, complementadas pelo índice de adiposidade (IA). A remodelação cardíaca foi avaliada por análise morfológica, histológica, ecocardiográfica e funcional dos músculos papilares. Proteínas envolvidas no trânsito de Ca2+ foram determinadas por Western Blot. Resultados: O momento inicial da obesidade ocorreu na terceira semana. Em comparação aos ratos C, os animais HL apresentaram maior peso corporal final (4%), gordura corporal (20%), IA (14,5%), níveis de insulina (39,7%), leptina (62,4%) e lipoproteína de baixa densidade (15,5%), mas não apresentaram alterações na pressão sistólica. A avaliação ecocardiográfica não mostrou alterações nos parâmetros cardíacos. No grupo HL, observou-se um aumento no +dT/dt (C: 52,6 ± 9,0 g/mm2/s e HL: 68,0 ± 17,0 g/mm2/s; p < 0,05) muscular. Além disso, não houve alterações na expressão cardíaca de proteínas envolvidas no trânsito de Ca2+. Conclusão: O momento inicial da obesidade promove alterações nos perfis hormonais e lipídicos sem causar danos cardíacos ou mudanças no trânsito de Ca2+.

DIGOXINA E VERAPAMIL INDUZEM HIPERTROFIA EM CARDIOMIÓCITOS DE RATOS SEDENTÁRIOS E/OU TREINADOS / DIGOXIN AND VERAPAMIL PROMOTE CARDIOMYOCYTE HYPERTROPHY IN SEDENTARY AND/OR TRAINED RATS / DIGOXINA Y VERAPAMILO INDUCEN HIPERTROFIA DE CARDIOMIOCITOS EN RATAS SEDENTARIAS Y/O ENTRENADAS

RESUMO Introdução: Cardiotônicos e bloqueadores de canais de cálcio são fármacos que alteram o Ca2+ intracelular e afetam o coração. Objetivo: Avaliar os efeitos da administração de verapamil e digoxina sobre a morfologia cardíaca de ratos submetidos ao treinamento intervalado (TAI). Métodos: Ratos Wistar machos divididos em seis grupos (N = 8): Controle, Digoxina (30,0 µg.kg-1/dia), Verapamil (5,0 mg.kg-1/dia), Treinado, Treinado+digoxina e Treinado+verapamil. O TAI foi realizado em esteira rolante (60 min/dia/60 dias) concomitantemente com a administração dos fármacos. Fragmentos do ventrículo esquerdo (VE) foram coletados para análise histológica. Resultados: A digoxina e o verapamil aumentaram a área total do VE (p < 0,002), capilares/área VE (p < 0,01) e área de cardiomiócitos (p < 2,8e-10), sendo que, nesta última variável, o verapamil promoveu efeito ainda maior que a digoxina. O TAI aumentou VE/PC (p < 4e-05), o diâmetro interno do VE (p < 2,7e-6), a área de cardiomiócitos (p < 1,8e-6) e reduziu o [Lac] (p < 2,6e-5). Houve interação entre TAI e fármacos na área total (p < 9,8e-5), capilares (p < 0,04), células/área (p < 0,004) e área de cardiomiócitos (p < 2e-16). Conclusão: A digoxina promoveu hipertrofia de cardiomiócitos e, quando associada ao TAI, potencializou a hipertrofia. O verapamil foi mais eficiente em aumentar a área de cardiomiócitos em comparação com a digoxina, porém somente de forma isolada.

ABSTRACT Introduction: Cardiotonics and calcium channel blockers are drugs that alter intracellular Ca2+ and can affect the heart. Objective: To evaluate the effects of administration of verapamil and digoxin on heart morphology of rats subjected to interval training (IT). Methods: Male Wistar rats were divided into groups (n = 8): Control, Digoxin (30.0µg.kg-1/day), Verapamil (5.0 mg.kg-1/day), Trained, Trained+digoxin and Trained+verapamil. The IT was performed on a treadmill (60 min/day/60 days) concurrently with the drugs administration. Fragments of the left ventricle (LV) were collected for histological analysis. Results: Digoxin and verapamil increased the total area of the LV (p<0.002), capillary/LV area (p<0.01) and cardiomyocytes area (p<2.8e-10), and in the latter variable, verapamil promoted even greater effect than digoxin. The IT increased LV/BW (p<4e-05), the inner diameter of the LV (p<2.7e-6), the area of cardiomyocytes (p<1.8e-6), and reduced the [Lac] (p<2.6e-5). There was interaction between IT and drugs in the total area (p<9.8e-5), capillaries (p<0.04), cell/area (p<0.004) and cardiomyocytes area (p <2.0e-16). Conclusions: Digoxin promoted cardiomyocyte hypertrophy and when associated with IT, potentiated the hypertrophy. Verapamil was more efficient in increasing the cardiomyocytes area compared with digoxin, but only when isolated.

RESUMEN Introducción: Cardiotónicos y bloqueadores de los canales de calcio son fármacos que alteran el Ca2+ intracelular y afectan al corazón. Objetivo: Evaluar los efectos de la administración de verapamilo y digoxina sobre la morfología del corazón de ratas sometidas a entrenamiento a intervalos (EI). Métodos: Ratas Wistar macho, divididas en seis grupos (N = 8): Control, Digoxina (30,0 µg.kg-1/día), Verapamilo (5,0 mg.kg-1/día), Entrenado, Entrenado+digoxina y Entrenado+verapamilo. El entrenamiento a intervalos se realizó en una cinta de correr (60 min/día/60 días), con la administración concomitante de fármacos. Se recogieron fragmentos del ventrículo izquierdo (VI) para el análisis histológico. Resultados: La digoxina y el verapamilo aumentaron el área total del VI (p < 0,002), capilares/área VI (p < 0,01) y el área de los cardiomiocitos (p < 2,8e-10) y, en esta última variable, el verapamilo promovió un efecto aún mayor que la digoxina. EI entrenamiento a intervalos aumentó VI/PC (p < 4e-05), el diámetro interior del VI (p < 2,7e-6), el área de los cardiomiocitos (p < 1,8e-6) y redujo el [Lac] (p < 2,6e-5). Hubo una interacción entre fármacos y el EI en el área total (p < 9,8e-5), capilares (p<0,04), células/área (p < 0,004) y el área de los cardiomiocitos (p < 2e-16). Conclusión: La digoxina promovió la hipertrofia de los cardiomiocitos y, cuando al asociarse con el EI, potenció la hipertrofia. El verapamilo fue más eficiente en el aumento de la zona de los cardiomiocitos en comparación con la digoxina, pero sólo de forma aislada.

Obesity Preserves Myocardial Function During Blockade of the Glycolytic Pathway / A Obesidade Preserva a Função do Miocárdio Durante o Bloqueio da Via Glicolítica

Background: Obesity is defined by excessive accumulation of body fat relative to lean tissue. Studies during the last few years indicate that cardiac function in obese animals may be preserved, increased or diminished. Objective: Study the energy balance of the myocardium with the hypothesis that the increase in fatty acid oxidation and reduced glucose leads to cardiac dysfunction in obesity. Methods: 30-day-old male Wistar rats were fed standard and hypercaloric diet for 30 weeks. Cardiac function and morphology were assessed. In this paper was viewed the general characteristics and comorbities associated to obesity. The structure cardiac was determined by weights of the heart and left ventricle (LV). Myocardial function was evaluated by studying isolated papillary muscles from the LV, under the baseline condition and after inotropic and lusitropic maneuvers: myocardial stiffness; postrest contraction; increase in extracellular Ca2+ concentration; change in heart rate and inhibitor of glycolytic pathway. Results: Compared with control group, the obese rats had increased body fat and co-morbities associated with obesity. Functional assessment after blocking iodoacetate shows no difference in the linear regression of DT, however, the RT showed a statistically significant difference in behavior between the control and the obese group, most notable being the slope in group C. Conclusion: The energy imbalance on obesity did not cause cardiac dysfunction. On the contrary, the prioritization of fatty acids utilization provides protection to cardiac muscle during the inhibition of glycolysis, suggesting that this pathway is fewer used by obese cardiac muscle. .

Fundamento: A obesidade é definida por um acúmulo excessivo do tecido adiposo em relação a massa magra tecidual. Estudos realizados nos últimos anos sugerem que a função cardíaca em animais obesos pode se encontrar preservada, aumentada ou reduzida. Objetivo: Estudar o balanço energético do miocárdio com a hipótese de que o aumento na oxidação de ácidos graxos e redução de glicose levam à disfunção cardíaca na obesidade. Métodos: Ratos Wistar machos com 30 dias de idade foram alimentados com uma dieta padrão ou hipercalórica durante 30 semanas. A função e morfologia cardíacas foram analisadas. Neste trabalho foram estudadas as características gerais e comorbidades associadas com a obesidade. A estrutura cardíaca foi determinada pelo peso do coração e do ventrículo esquerdo (VE). A função do miocárdio foi avaliada pela análise de músculos papilares isolados do VE, na condição basal e depois de manobras inotrópicas e lusitrópicas: rigidez do miocárdio, contração pós-pausa, aumento da concentração extracelular de Ca2+, mudança na frequência de estímulos e inibição da via glicolítica. Resultados: Os ratos obesos tiveram um aumento de tecido adiposo e comorbidades associadas à obesidade em relação aos ratos do grupo controle. A análise funcional após o bloqueio pelo iodoacetato não mostrou diferença na regressão linear da tensão desenvolvida (TD), entretanto, a tensão de repouso (TR) apresentou uma diferença estatística significativa entre o grupo controle e o grupo obeso, mais notadamente na inclinação da curva no grupo C. Conclusão: O desequilíbrio energético na obesidade não promoveu ...

Tolerância ao esforço em ratos com estenose aórtica e disfunção ventricular diastólica e/ou sistólica / Exercise tolerance in rats with aortic stenosis and ventricular diastolic and/or systolic dysfunction

FUNDAMENTO: A Tolerância ao Esforço Físico (TEF) é uma medida de condicionamento cardiorrespiratório. A capacidade aeróbica é reduzida na Insuficiência Cardíaca (IC), embora não haja dados disponíveis sobre esse parâmetro em animais com disfunção ventricular e sem sinais de IC. OBJETIVO: Avaliar a TEF em ratos com disfunção ventricular diastólica isolada ou associada com disfunção sistólica induzida pela Estenose da Aorta ascendente (EAo). MÉTODOS: Ratos Wistar machos jovens (20-30 dias de idade) foram divididos em Grupo Controle (GC, n = 11) e Grupo EAo (n = 12). Os animais foram avaliados em 6 e 18 semanas após a cirurgia para EAo. O teste ergométrico foi feito até a exaustão e foram avaliadas a velocidade da esteira e a concentração de lactato [LAC] no limiar de lactato, velocidade da esteira e [LAC] na exaustão, e tempo total do teste. RESULTADOS: Dados ecocardiográficos revelaram remodelação do átrio esquerdo e hipertrofia concêntrica ventricular esquerda em 6 e 18 semanas. A fração de encurtamento endocárdico mostrou-se maior no grupo EAo do que no GC em 6 e 18 semanas. A fração de encurtamento da parede média mostrou-se maior no grupo EAo do que no GC em 6 semanas. O índice cardíaco mostrou-se semelhante no GC e no grupo EAo em 6 e 18 semanas, tendo diminuído entre 6-18 semanas em ambos os grupos. A razão entre a onda E a onda A foi maior no GC do que no grupo EAo em ambos os períodos e não se alterou em ambos os grupos entre a semana 6 e a semana 18. Os parâmetros do teste de esforço na esteira foram semelhantes nos dois grupos tanto na semana 6 quanto na semana 18. CONCLUSÃO: Embora a EAo promova a disfunção diastólica isolada ou associada à disfunção sistólica, em 6 ou 18 semanas, ela não é suficiente para alterar a tolerância ao esforço físico.

BACKGROUND: Physical stress tolerance (ST) is a measurement of cardiorespiratory fitness. Aerobic capacity is reduced in heart failure (HF) although there is no data available on this parameter in animals with ventricular dysfunction and no signs of HF. OBJECTIVE: Evaluate ST in rats with ventricular diastolic dysfunction isolated or associated with systolic dysfunction induced by ascending aortic stenosis (AoS). METHODS: Young male Wistar rats (20-30 days old), divided in: control group (CG, n=11) and AoSG group, (n=12). Animals were assessed at 6 and 18 weeks after AoS surgery. Treadmill exercise test was until exhaustion and evaluated treadmill speed and lactate concentration [LAC] at lactate threshold, treadmill speed and [LAC] at exhaustion, and total testing time. RESULTS: Echocardiography data revealed remodeling of the left atrium and left ventricular concentric hypertrophy at 6 and 18 weeks. Endocardial fractional shortening was greater in AoSG than CG at 6 and 18 weeks. Midwall fractional shortening was greater in AoSG than in CG only 6 week. Cardiac index was similar in CG and AoSG at 6 and 18 weeks and decreased between from 6 to 18 weeks in both groups. The E wave to A wave ratio was greater in CG than in AoSG at both periods and did not change in both groups between week 6 and 18. Treadmill stress testing parameters were similar in both groups at 6 or 18 weeks. CONCLUSION: Although AoS promotes isolated diastolic dysfunction or associated with systolic dysfunction at 6 or 18 weeks, it is not sufficient to modify physical stress tolerance.

Exercício e restrição alimentar aumentam o RNAm de proteínas do trânsito de Ca2+ miocárdico em ratos / Upregulation of mRNA myocardium calcium handling in rats submitted to exercise and food restriction / Ejercicio y restricción alimenticia aumentan el rnam de proteínas del tránsito de Ca2+ miocárdico en ratones

FUNDAMENTO: Treinamento físico (TF) aumenta a sensibilidade dos hormônios tireoidianos (HT) e a expressão gênica de estruturas moleculares envolvidas no movimento intracelular de cálcio do miocárdio, enquanto a restrição alimentar (RIA) promove efeitos contrários ao TF. OBJETIVO: Avaliar os efeitos da associação TF e RIA sobre os níveis plasmáticos dos HT e a produção de mRNA dos receptores HT e estruturas moleculares do movimento de cálcio do miocárdio de ratos. MÉTODOS: Utilizaram-se ratos Wistar Kyoto divididos em: controle (C, n = 7), RIA (R50, n = 7), exercício físico (EX, n = 7) e exercício físico + RIA (EX50, n = 7). A RIA foi de 50 por cento e o TF foi natação (1 hora/dia, cinco sessões/semana, 12 semanas consecutivas). Avaliaram-se as concentrações séricas de triiodotironina (T3), tiroxina (T4) e hormônio tireotrófico (TSH). O mRNA da bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático (SERCA2a), fosfolamban (PLB), trocador Na+/Ca+2 (NCX), canal lento de cálcio (canal-L), rianodina (RYR), calsequestrina (CQS) e receptor de HT (TRα1 e TRβ1) do miocárdio foram avaliados por reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real. RESULTADOS: RIA reduziu o T4, TSH e mRNA do TRα1 e aumentou a expressão da PLB, NCX e canal-L. TF aumentou a expressão do TRβ1, canal-L e NCX. A associação TF e RIA reduziu T4 e TSH e aumentou o mRNA do TRβ1, SERCA2a, NCX, PLB e correlação do TRβ1 com a CQS e NCX. CONCLUSÃO: Associação TF e RIA aumentou o mRNA das estruturas moleculares cálcio transiente, porém o eixo HT-receptor não parece participar da transcrição gênica dessas estruturas.

BACKGROUND: Chronic exercise and food restriction (FR) have directionally opposite changes in transcription of molecular structures of calcium handling and thyroid hormone (TH) status. OBJECTIVE: Evaluate the association of chronic exercise and FR on serum thyroid hormones and gene transcription of molecular structures of intracellular calcium transients and thyroid receptors in myocardium of rats. METHODS: Male Wistar Kyoto rats, divided into two groups: control (C, n = 7), FR (R50, n = 7), chronic exercise (EX, n = 7) and chronic exercise + FR (EX50, n = 7). FR was of 50 percent and exercise was swimming (1 hour/day, 5 days/week, during 12 weeks). Serum concentrations of T3, T4 and TSH were determined. The mRNA gene expression of the sarcoplasmatic reticulum calcium pump (SERCA2a), phospholamban (PLB), Na+/Ca+2 exchanger (NCX), calcium channel L-type (L-channel), ryanodine (RYR), calsequestrin (CQS) and HT receptor (TRα1 and TRβ1) of the myocardium was performed by PCR real-time. RESULTS: FR reduced serum levels of T4 and TSH and TRα1 mRNA and increased the expression of PLB, NCX and L-channel. Exercise increased the TRβ1 receptor, L-channel and NCX. The association of exercise and FR reduced plasma T4 and TSH, TRβ1 mRNA increase, SERCA2a, NCX and PLB, and there was a significant correlation of TRβ1 with CQS and NXC. CONCLUSION: Chronic exercise and food restriction increased the mRNA of transient Ca2+ proteins; however, TH-receptor axis cannot participate in the transcription of mRNA of myocardial calcium transient proteins.

FUNDAMENTO: Entrenamiento físico (EF) aumenta la sensibilidad de las hormonas tiroideas (HT) y la expresión génica de estructuras moleculares envueltas en el movimiento intracelular de calcio del miocardio, mientras que la restricción alimenticia (RA) promueve efectos contrarios al EF. OBJETIVO: Evaluar los efectos de la asociación EF y RA sobre los niveles plasmáticos de los HT y la producción de ARNm de los receptores HT y estructuras moleculares del movimiento de calcio del miocardio de ratones. MÉTODOS: Se utilizaron ratones Wistar Kyoto divididos en: control (C, n = 7), RA (R50, n = 7), ejercicio físico (EX, n = 7) y ejercicio físico + RA (EX50, n = 7). La RA fue de 50 por ciento y el EF fue natación (1 hora/día, cinco sesiones/semana, 12 semanas consecutivas). Se evaluaron las concentraciones séricas de triyodotironina (T3), tiroxina (T4) y hormona tireotrófico (TSH). El ARNm de la bomba de calcio del retículo sarcoplasmático (SERCA2a), fosfolamban (PLB), intercambiador Na+/Ca+2 (NCX), canal lento de calcio (canal-L), rianodina (RYR), calsequestrina (CQS) y receptor de HT (TRα1 y TRβ1) del miocardio fueron evaluados por reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en tiempo real. RESULTADOS: RA redujo el T4, TSH y ARNm del TRα1 y aumentó la expresión de la PLB, NCX y canal-L. EF aumentó la expresión del TRβ1, canal-L y NCX. La asociación EF y RA redujo T4 y TSH y aumentó el ARNm del TRβ1, SERCA2a, NCX, PLB y correlación del TRβ1 con la CQS y NCX. CONCLUSIÓN: Asociación EF y RA aumentó el ARNm de las estructuras moleculares calcio transiente, sin embargo el eje HT-receptor no parece participar de la transcripción génica de esas estructuras.

Remodelamento cardíaco: análise seriada e índices de detecção precoce de disfunção ventricular / Cardiac remodeling: serial analysis and indexes for early detection of ventricular dysfunction / Remodelación cardiaca: análisis seriado e índices de detección precoz de disfunción ventricular

Fundamento: A estenose aórtica supravalvar (EAo) é utilizada para o estudo da remodelação cardíaca (RC) por sobrecarga pressórica. Nesse modelo, não estão claramente estabelecidos o comportamento da RC desde a fase inicial, nem os melhores parâmetros para a identificação da disfunção ventricular. OBJETIVOS: 1) Caracterizar, precoce e evolutivamente, as modificações morfofuncionais durante a RC em ratos com EAo e 2) identificar o índice mais sensível para detecção do momento do aparecimento da disfunção diastólica e sistólica do ventrículo esquerdo (VE). Métodos: Ratos Wistar foram divididos em dois grupos - controle (GC, n=13) e EAo (GEAo, n=24) - e estudados nas 3ª, 6ª, 12ª e 18ª semanas pós-cirurgia. Os corações foram analisados por meio de ecocardiograma (ECO). Resultados: Ao final do experimento, as relações do VE, do ventrículo direito e dos átrios com o peso corporal final foram aumentadas no GEAo. O ECO mostrou que o átrio esquerdo sofreu uma remodelação significativa a partir da 6ª semana. No GEAo, a porcentagem de encurtamento endocárdico apresentou queda significativa a partir da 12ª semana e a porcentagem de encurtamento mesocárdico, na 18ª semana. A relação onda E e onda A (E/A) foi superior no GC em comparação ao GEAo em todos os momentos analisados. Conclusões: O ventrículo esquerdo dos ratos com EAo, durante o processo de remodelação, apresentou hipertrofia concêntrica, disfunção diastólica precoce e melhoria da função sistólica, com posterior deterioração do desempenho. Além disso, constatou-se que os índices ecocardiográficos mais sensíveis para a detecção da disfunção diastólica e sistólica são, respectivamente, a relação E/A e a porcentagem de encurtamento endocárdico.

Background: Supravalvar aortic stenosis (SVAS) is used to study overload-induced cardiac remodeling (CR). In this model, neither CR behavior since beginning stage nor the best parameters to identify ventricular dysfunction are clearly stated. Objective: 1) Characterizing, early and evolutively, morphological and functional modifications during CR in rats with SVAS and 2) identifying the most sensitive index for detecting the moment when the diastolic and systolic dysfunction first appeared in the left ventricle (LV). Methods: Wistar Rats were divided into two groups - control (CG, n=13) and SVAS (SVASG, n=24) - and studied in post-surgical 3rd, 6th, 12th and 18th weeks. Hearts were analyzed by means of an echocardiogram (ECHO). Results: By the end of the experiment, ratios between the LV, right ventricle and atria and the final body weight were increased in the SVASG. The ECHO showed that the left atrium underwent significant remodeling from the 6th on. The percent of endocardial shortening underwent significant drop as of the 12nd week and the percent of, as of the 18th week, in the SVASG. The ratio between E- wave and A-wave (E/A) was higher in CG compared to the SVASG in all events analyzed. Conclusions: During the remodeling process, the left ventricle of rats with SVAS presented concentric hypertrophy, early diastolic dysfunction and improvement of systolic function, with posterior performance deterioration. Besides this, the study found out the most sensitive echocardiographic indexes for detecting systolic and diastolic dysfunction are, respectively, the ratio E/A and the percent of endocardial shortening.

Fundamento: La estenosis aórtica supravalvular (EAo) se utiliza para el estudio de la remodelación cardiaca (RC) por sobrecarga de presión. En este modelo, no están claramente establecidos el comportamiento del RC desde la fase inicial, ni los mejores parámetros para la identificación de la disfunción ventricular. OBJETIVO: 1) Caracterizar, precoz y evolutivamente, las modificaciones morfofuncionales durante el RC en ratones con EAo, y 2) identificar el índice más sensible para detección del momento de la aparición de la disfunción diastólica y sistólica del ventrículo izquierdo (VI). Métodos: Ratones Wistar se dividieron en dos grupos - control (GC, n=13) y EAo (GEAo, n=24) - y estudiados en las 3ª, 6ª, 12ª y 18ª semanas post cirugía. Los corazones se analizaron por medio de ecocardiograma (ECO). Resultados: Al final del experimento, las relaciones del VI, del ventrículo derecho y de los atrios con el peso corporal final fueron aumentadas en el GEAo. El ECO mostró que el atrio izquierdo sufrió una remodelación significativa a partir de la 6ª semana. En el GEAo, el porcentaje de acortamiento endocárdico presentó disminución significativa a partir de la 12ª semana y el porcentaje de acortamiento mesocárdico, en la 18ª semana. La relación onda E y onda A (E/A) fue superior en el GC en comparación al GEAo en todos los momentos analizados. Conclusión: El ventrículo izquierdo de los ratones con EAo, durante el proceso de remodelación, presentó hipertrofia concéntrica, disfunción diastólica precoz y mejora de la función sistólica, con posterior deterioro del desempeño. Además de ello, se constató que los índices ecocardiográficos más sensibles para la detección de la disfunción diastólica y sistólica son, respectivamente, la relación E/A y el porcentaje de acortamiento endocárdico.

Influências de dietas ricas em ácidos graxos saturados e insaturados sobre o miocárdio de ratos / Influences of rich in saturated and unsaturated fatty acids diets in rat myocardium

OBJETIVOS: O estudo avaliou a influência de dietas ricas em ácidos graxos saturados (AGS) e ácidos graxos insaturados (AGI) sobre a função mecânica, a morfologia e o estresse oxidativo do miocárdio de ratos. MÉTODOS: Ratos Wistar com 60 dias de idade foram alimentados com dieta padrão (n = 8) ou dietas ricas em AGS (n = 8) ou AGI (n = 8) durante 60 dias. A função mecânica foi avaliada em músculo papilar isolado do ventrículo esquerdo (VE) por meio de contrações isométrica e isotônica, em condição basal (1,25 mM de cálcio), após elevação da concentração extracelular de cálcio para 5,2 mM e estimulação beta-adrenérgica com isoproterenol 1,0 µM. Fragmentos do VE foram usados para estudo de estresse oxidativo e microscopias óptica e eletrônica. RESULTADOS: As dietas suplementadas com AGS e AGI não alteraram a função mecânica do músculo cardíaco. Entretanto, ambas provocaram estresse oxidativo, com aumento do hidroperóxido de lipídio e redução da concentração de superóxido dismutase. A dieta AGI diminuiu a expressão da catalase e a AGS reduziu a quantidade de glutationa peroxidase miocárdica. Ambas as dietas promoveram discretas alterações morfológicas visualizadas ultra-estruturalmente, como depósitos lipídicos e lesões das membranas celulares. CONCLUSÃO: Os resultados sugerem que dietas enriquecidas com AGS e AGI não acarretam alteração da função mecânica do músculo cardíaco isolado, mas causam discretas lesões estruturais e estresse oxidativo no miocárdio.

OBJECTIVES: To study the influence of saturated (SFA) and unsaturated fatty acid (UFA) rich diets on mechanical function, morphology and oxidative stress in rat myocardium. METHODS: Male, 60-day-old Wistar rats were fed a control (n=8), a SFA (n=8), or a UFA-rich diet (n=8) for sixty days. Mechanical function was studied in isolated left ventricle papillary muscle under isometric and isotonic contractions, in basal conditions (1.25mM calcium chloride) and after 5.2mM calcium chloride and beta-adrenergic stimuli with 1.0µM isoproterenol. Left ventricle fragments were used to study oxidative stress and morphology under light and electron microscopy. RESULTS: SFA and UFA-rich diets did not change myocardium mechanical function. Both diets caused oxidative stress, with high lipid hydroperoxide and low superoxide-dismutase concentrations. UFA rich diet decreased catalase expression and SFA rich diet decreased the amount of myocardial glutathione-peroxidase. Both diets promoted light ultrastructural injuries such as lipid deposits and cell membrane injuries. CONCLUSION: Results suggest that SFA and UFA rich diets do not alter isolated muscle mechanical function, but promote light myocardial morphological injuries and oxidative stress.