Cenário Disfuncional dos Principais Componentes Responsáveis pelo Equilíbrio do Trânsito de Cálcio Miocárdico na Insuficiência Cardíaca Induzida por Estenose Aórtica / The Dysfunctional Scenario of the Major Components Responsible for Myocardial Calcium Balance in Heart Failure Induced by Aortic Stenosis

Resumo Fundamento O remodelamento cardíaco patológico se caracteriza por disfunção diastólica e sistólica, levando à insuficiência cardíaca. Neste contexto, o cenário disfuncional do trânsito de cálcio miocárdico (Ca2+) tem sido pouco estudado. Um modelo experimental de estenose aórtica tem sido extensamente utilizado para aprimorar os conhecimentos sobre os principais mecanismos do remodelamento patológico cardíaco. Objetivo Entender o processo disfuncional dos principais componentes responsáveis pelo equilíbrio do cálcio miocárdico e sua influência sobre a função cardíaca na insuficiência cardíaca induzida pela estenose aórtica. Métodos Ratos Wistar de 21 dias de idade foram distribuídos em dois grupos: controle (placebo; n=28) e estenose aórtica (EaO; n=18). A função cardíaca foi analisada com o ecocardiograma, músculo papilar isolado e cardiomiócitos isolados. No ensaio do músculo papilar, SERCA2a e a atividade do canal de Ca2+ do tipo L foram avaliados. O ensaio de cardiomiócitos isolados avaliou o trânsito de cálcio. A expressão proteica da proteínas do trânsito de cálcio foi analisada com o western blot. Os resultados foram estatisticamente significativos quando p <0,05. Resultados Os músculos papilares e cardiomiócitos dos corações no grupo EaO demonstraram falhas mecânicas. Os ratos com EaO apresentaram menor tempo de pico do Ca2+, menor sensibilidade das miofibrilas do Ca2+, prejuízos nos processos de entrada e recaptura de cálcio pelo retículo sarcoplasmático, bem como disfunção no canal de cálcio do tipo L (CCTL). Além disso, os animais com EaO apresentaram maior expressão de SERCA2a, CCTL e trocador de Na+/Ca2+. Conclusão Insuficiência cardíaca sistólica e diastólica devido à estenose aórtica supravalvular acarretou comprometimento da entrada de Ca2+ celular e inibição da recaptura de cálcio pelo retículo sarcoplasmático devido à disfunção no CCTL e SERCA2a, assim como mudanças no trânsito de cálcio e na expressão das principais proteínas responsáveis pela homeostase de Ca2+ celular.

Abstract Background Maladaptive cardiac remodelling is characterized by diastolic and systolic dysfunction, culminating in heart failure. In this context, the dysfunctional scenario of cardiac calcium (Ca2+) handling has been poorly studied. An experimental model of aortic stenosis has been extensively used to improve knowledge about the key mechanisms of cardiac pathologic remodelling. Objective To understand the dysfunctional process of the major components responsible for Ca2+ balance and its influence on cardiac function in heart failure induced by aortic stenosis. Methods Male 21-day-old Wistar rats were distributed into two groups: control (sham; n= 28) and aortic stenosis (AoS; n= 18). Cardiac function was analysed by echocardiogram, isolated papillary muscle, and isolated cardiomyocytes. In the papillary muscle assay, SERCA2a and L-type Ca2+ channel activity was evaluated. The isolated cardiomyocyte assay evaluated Ca2+ handling. Ca2+ handling protein expression was analysed by western blot. Statistical significance was set at p <0.05. Results Papillary muscles and cardiomyocytes from AoS hearts displayed mechanical malfunction. AoS rats presented a slower time to the Ca2+ peak, reduced Ca2+ myofilament sensitivity, impaired sarcoplasmic reticulum Ca2+ influx and reuptake ability, and SERCA2a and L-type calcium channel (LTCC) dysfunction. Moreover, AoS animals presented increased expression of SERCA2a, LTCCs, and the Na+/Ca2+ exchanger. Conclusion Systolic and diastolic heart failure due to supravalvular aortic stenosis was paralleled by impairment of cellular Ca2+ influx and inhibition of sarcoplasmic reticulum Ca2+ reuptake due to LTCC and SERCA2a dysfunction, as well as changes in Ca2+ handling and expression of the major proteins responsible for cellular Ca2+ homeostasis.

Papillary Muscle Free Strain in Patients with Severe Degenerative and Functional Mitral Regurgitation / Free Strains de Músculos Papilares em Pacientes com Insuficiência Mitral Funcional e Degenerativa Grave

Abstract Fundamento: The role of papillary muscle function in severe mitral regurgitation with preserved and reduced left ventricular ejection fraction and the method of choice to evaluate PM have still been the subjects of controversy. Objectives: To evaluate and compare papillary muscle function in and between patients with severe degenerative and functional mitral regurgitation by using the free strain method. Methods: 64 patients with severe mitral regurgitation - 39 patients with degenerative mitral regurgitation (DMR group) and 25 patients with severe functional mitral regurgitation (FMR group) - and 30 control subjects (control group) were included in the study. Papillary muscle function was evaluated through the free strain method from apical four chamber images of the anterolateral papillary muscle (APM) and from apical three chamber images of the posteromedial papillary muscle (PPM). Global left ventricular longitudinal and circumferential strains were evaluated by applying 2D speckle tracking imaging. Results: Global left ventricular longitudinal strain (DMR group, -17 [-14.2/-20]; FMR group, -9 [-7/-10.7]; control group, -20 [-18/-21] p < 0.001), global left ventricular circumferential strain (DMR group, -20 [-14.5/-22.7]; FMR group, -10 [-7/-12]; control group, -23 [-21/-27.5] p < 0.001) and papillary musle strains (PPMS; DMR group, -30.5 [-24/-46.7]; FMR group, -18 [-12/-30]; control group; -43 [-34.5/-39.5] p < 0.001; APMS; DMR group, (-35 [-23.5/-43]; FMR group, -20 [-13.5/-26]; control group, -40 [-32.5/-48] p < 0.001) were significantly different among all groups. APMS and PPMS were highly correlated with LVEF (p < 0.001, p < 0.001; respectively), GLS (p < 0.001, p < 0.001; respectively) and GCS (p < 0.001, p < 0.00; respectively) of LV among all groups. No correlation was found between papillary muscle strains and effective orifice area (EOA) in both groups of severe mitral regurgitation. Conclusions: Measuring papillary muscle longitudinal strain by the free strain method is practical and applicable. Papillary muscle dysfunction plays a small role in severe MR due to degenerative or functional causes and papillary muscle functions in general seems to follow left ventricular function. PPM is the most affected PM in severe mitral regurgitation in both groups of DMR and FMR.

Resumo Fundamento: O papel da função do músculo papilar na regurgitação mitral grave com fração de ejeção do ventrículo esquerdo preservada e reduzida e o método de escolha para avaliar PM ainda são objetos de controvérsia. Objetivos: Avaliar e comparar a função dos músculos papilares entre pacientes com insuficiência mitral funcional e degenerativa pelo método free strain. Métodos: 64 pacientes com insuficiência mitral grave - 39 pacientes com insuficiência mitral degenerativa grave (grupo IMD) e 25 com insuficiência mitral funcional grave (grupo IMF) - e 30 indivíduos controle (grupo controle) foram incluídos no estudo. A função dos músculos papilares foi avaliada pelo método free strain a partir de imagens apicais quatro-câmaras do músculo papilar anterolateral (MPA) e imagens apicais três-câmaras do músculo papilar posteromedial (MPP). Strains circunferenciais e longitudinais globais do ventrículo esquerdo foram avaliados por meio de imagens bidimensionais a partir do rastreamento de conjunto de pontos de cinza (speckle tracking). Resultados: O strain longitudinal global do ventrículo esquerdo (grupo IMD, -17 [-14,2/-20]; grupo IMF, -9 [-7/-10,7]; grupo controle, -20 [-18/-21] p < 0,001); strain circunferencial global do ventrículo esquerdo (grupo IMD, -20 [-14,5/-22,7]; grupo IMF, -10 [-7/-12]; grupo controle, -23 [-21/-27,5] p < 0,001) e strains de músculos papilares (MPP; grupo IMD, -30,5 [-24/-46,7]; grupo IMF, -18 [-12/-30]; grupo controle; -43 [-34,5/-39,5] p < 0,001; MPA; grupo IMD, (-35 [-23,5/-43]; grupo IMF, -20 [-13,5/-26]; grupo controle, -40 [-32,5/-48] p < 0,001) mostraram-se significativamente diferentes nos grupos. MPA e MPP mostraram-se altamente correlacionados com a FEVE (p < 0,001, p < 0,00; respectivamente), SLG (p < 0,001, p < 0,001; respectivamente) e SCG (p < 0,001, p < 0,001; respectivamente) do VE entre todos os grupos. Não foi encontrada correlação entre os strains de músculos papilares e área eficaz do orifício (AEO) nos grupos de insuficiência mitral grave. Conclusões: A medição do strain longitudinal de músculos papilares pelo método free strain é prática e aplicável. A disfunção dos músculos papilares tem um papel pequeno em IM grave devido a causas degenerativas e funcionais, e a função dos músculos papilares, em general, parece seguir a função ventricular esquerda. O MPP é o MP mais afetado na insuficiência mitral em ambos os grupos, IMD e IMF.

Ruptura de músculo papilar antero lateral por endocarditis local: Presentación inusual de la endocarditis de válvula nativa / Rupture of the anterolateral papillary muscle due to focal infective endocarditis: An unusual presentation of native valve endocarditis

Se presenta en caso de un varón de 55 años con diagnóstico de insuficiencia mitral severa por ruptura de músculo papilar; los hallazgos operatorios mostraron vegetaciones múltiples en la cabeza del musculo papilar anterolateral con ruptura total del mismo y velos valvulares normales. La histopatología mostró infiltrado inflamatorio polimorfonuclear en el tejido endocárdico y miocárdico, además vegetaciones fibrinosas en la superficie del musculo papilar, el cultivo del tejido resultó positivo a K. pneumoniae, concluyéndose como endocarditis aislada por infección directa del músculo papilar. El paciente recibió tratamiento antibiótico por seis semanas y fue dado de alta a los 45 días del ingreso con grado funcional. (AU)

We report the case of a 55-year old male patient diagnosed of severe mitral valve insufficiency due to rupture of the papilar muscle. Surgical findings included multiple vegetations on the head of the antero-lateral papilar muscle with complete rupture of it and abnormal valve veils. Histoptahology revealed polymorphonuclear infiltrate on the endocardic and myocardic tissues, and fibrinous vegetations on the surface of the papilar muscle. Klebsiella pneumoniae was isolated from the papilar muscle. The patient received 6-weeks of treatment and was discharged after 45 days of being admitted with functional class. (AU)

Correção da ruptura de cordas tendíneas na insuficiência mitral degenerativa pelo emprego de cordas padronizadas de pericárdio bovino / Surgical repair of chordae tendineae rupture after degenerative valvular regurgitation using standardized bovine pericardium

OBJETIVO: Avaliar, clinicamente e pelo ecodopplercardiograma, o funcionamento da valva mitral em 22 pacientes submetidos à correção do refluxo valvar com substituição das cordas tendíneas nativas por cordas padronizadas de pericárdio bovino. MÉTODOS: Os pacientes apresentavam insuficiência mitral degenerativa. Quatorze (63,6%) pacientes eram do gênero masculino e a idade variou de 19 a 76 anos (média 56,8±13,8 anos). As cordas de pericárdio bovino foram tratadas com glutaraldeído, com reforço de suas extremidades transversais formando um trapézio. RESULTADOS: Um (4,5%) paciente faleceu no pós-operatório imediato em síndrome de baixo débito cardíaco e três (13,6%) no pós-operatório tardio. Uma (4,5%) paciente foi reoperada. As curvas atuariais de sobrevivência livre de óbitos por causa cardiovascular e livres de reoperações para os pacientes que deixaram o hospital (21) demonstraram taxas de 82,0±9,8% e 83,9±10,4%, aos 70 meses de pós-operatório, respectivamente. Dezessete (77,3%) pacientes estão vivos com a própria valva. Dos 17 pacientes vivos com a própria valva 16 (94,1%) estão em classe funcional I. O ecodoppler pós-operatório (média de 41 meses; 4 a 70 meses) demonstrou ausência de regurgitação mitral em 11 (64,7%) pacientes e regurgitação discreta em cinco (29,4%). CONCLUSÃO: A técnica de implante de cordas padronizadas de pericárdio bovino para substituição de cordas tendíneas da valva mitral em pacientes com insuficiência mitral degenerativa demonstrou resultados bastante satisfatórios.

OBJECTIVE: To evaluate clinically and by Doppler Echocardiography 22 patients submitted to mitral valve repair after valvular regurgitation using standardized bovine pericardium chordae. METHODS: The patients had degenerative mitral regurgitation. Fourteen (63.6%) patients were male and the age ranged from 19 to 76 years (mean 56.8 ± 13.8 years). The strings of bovine pericardium treated with glutaraldehyde were reinforced in its transverse ends forming a trapezoid. RESULTS: One patient (4.5%) died in the immediate postoperative period with in low cardiac output syndrome and three (13.6%) in the late postoperative period. One patient (4.5%) was reoperated. The actuarial curves for survival free of death from cardiovascular causes and free from reoperation for patients who left the hospital (21), showed rates of 82.0 ± 9.8% and 83.9 ± 10.4% at 70 months postoperatively, respectively. Seventeen patients (77.3%) are alive with native valves. Of the 17 patients alive with native valves 16 (94.1%) were in functional class I. The Doppler Echocardiography postoperatively (mean 41 months, 4-70 months), showed no mitral regurgitation in 11 (64.7%) patients and mild regurgitation in five (29.4%). CONCLUSION: The technique of standard cords of bovine pericardium implantation to replace chordae tendineae of the mitral valve in patients with degenerative mitral regurgitation showed satisfactory results.

Estresse crônico melhora a função miocárdica sem alterar a atividade do canal-L para Ca+2 em ratos / Chronic stress improves the myocardial function without altering L-type Ca+2 channel activity in rats

FUNDAMENTO: O estresse crônico está associado à remodelação cardíaca; entretanto, os mecanismos permanecem a ser descobertos. OBJETIVO: A proposta deste estudo foi testar a hipótese de que o estresse crônico promove disfunção cardíaca associada a depressão da atividade do canal-L para Ca2+. M MÉTODOS: Ratos Wistar machos com 30 dias de idade (70 - 100 g) foram distribuídos dentro de dois grupos: controle (C) e estresse crônico (St). O estresse consistiu na imobilização durante 15 semanas, cinco vezes por semana, 1 h por dia. A função cardíaca foi avaliada pela performance do ventrículo esquerdo por meio do ecocardiograma e pelo músculo papilar ventricular isolado. A função do músculo papilar foi avaliada em condição basal e com manobras inotrópicas, como: pós-pausa e elevação na concentração extracelular de Ca2+, na presença ou ausência de um bloqueador específico de canal-L para Ca2+. RESULTADOS: O estresse ficou caracterizado por hipertrofia das glândulas adrenais, aumento nos níveis de corticosterona circulante e por hipertensão arterial. Ainda, o estresse crônico gerou hipertrofia ventricular esquerda. O estresse crônico foi capaz de melhorar a resposta no músculo papilar para manobras inotrópicas positivas. A melhora de função não esteve associada com o canal-L para Ca2+. CONCLUSÃO: O estresse produziu hipertrofia cardíaca; entretanto, nos estudos de músculo papilar isolado, as manobras inotrópicas positivas potencializaram a função cardíaca em ratos estressados, sem o envolvimento do canal-L para Ca2+. Assim os mecanismos responsáveis permanecem incertos para alterações no influxo de Ca2+.

BACKGROUND: Chronic stress is associated with cardiac remodeling; however the mechanisms have yet to be clarified. OBJECTIVE: The purpose of this study was test the hypothesis that chronic stress promotes cardiac dysfunction associated to L-type calcium Ca2+ channel activity depression. METHODS: Thirty-day-old male Wistar rats (70 - 100 g) were distributed into two groups: control (C) and chronic stress (St). The stress was consistently maintained at immobilization during 15 weeks, 5 times per week, 1h per day. The cardiac function was evaluated by left ventricular performance through echocardiography and by ventricular isolated papillary muscle. The myocardial papillary muscle activity was assessed at baseline conditions and with inotropic maneuvers such as: post-rest contraction and increases in extracellular Ca2+ concentration, in presence or absence of specific blockers L-type calcium channels. RESULTS: The stress was characterized for adrenal glands hypertrophy, increase of systemic corticosterone level and arterial hypertension. The chronic stress provided left ventricular hypertrophy. The left ventricular and baseline myocardial function did not change with chronic stress. However, it improved the response of the papillary muscle in relation to positive inotropic stimulation. This function improvement was not associated with the L-type Ca2+ channel. CONCLUSION: Chronic stress produced cardiac hypertrophy; however, in the study of papillary muscle, the positive inotropic maneuvers potentiated cardiac function in stressed rats, without involvement of L-type Ca2+ channel. Thus, the responsible mechanisms remain unclear with respect to Ca2+ influx alterations.

Relação dos músculos papilares com os segmentos anátomo-cirúrgicos do ventrículo esquerdo e ramos marginais da artéria coronária esquerda em cães (Canis familiaris, Linnaeus, 1758) / Relación de los músculos papilares con los segmentos anatómicos y quirúrgicos del ventrículo izquierdo y ramas marginales de la arteria coronaria izquierda en perros (Canis familiaris, Linnaeus, 1758) / Relation of papillary muscles with anatomic surgical segments of the left ventricule and marginal branches of the left coronary artery of dogs (Canis familiaris, Linnaeus, 1758)

Em 20 corações de cães sem raça definida estudou-se a morfologia e a relação dos músculos papilares do ventrículo esquerdo com os segmentos anátomo-cirúrgicos e ramos marginais da artéria coronária esquerda na superfície externa do ventrículo esquerdo. O objetivo foi oferecer condições de localizá-los por meio da superfície externa do ventrículo esquerdo, evitando incluí-los no segmento muscular plicado ou seccionado. Após serem lavados, os corações foram fixados e conservados em solução de formol a 10%. Com auxílio de alfinetes, cada músculo papilar foi dividido transversalmente em 3 porções: dorsal, média e ventral. A artéria circunflexa emite ramos marginais ventricular caudo-lateral esquerdo (VCLE), intermédio (RI) e ventricular caudo-lateral direito (VCLD). No ventrículo esquerdo estão presentes os músculos papilares subauricular e subatrial. Em todas as preparações, o músculo papilar subauricular relacionou-se com o segmento anátomo-cirúrgico vascular ventricular ventral esquerdo (III); o músculo papilar subatrial com o segmento anátomo-cirúrgico vascular ventricular ventral direito (V) em 13 casos (65,0%); com o segmento anátomo-cirúrgico vascular ventricular marginal esquerdo (IV) em 3 peças (15,0%); com ambos os segmentos IV e V em 4 casos (20,0%). Nas 20 preparações (100%), o músculo papilar subauricular relacionou-se com o ramo VCLE e o músculo papilar subatrial relacionou-se com os ramos RI e VCLD em 18 peças (90,0%). Os músculos papilares apresentaram-se de três maneiras: simples, com uma ramificação ou com duas ramificações. De acordo com esses achados, torna-se mais seguro realizar as plicaturas no segmento anátomo-cirúrgico vascular ventricular marginal esquerdo (IV), orientando-se pelo ramo RI.

In 20 hearts of mongrel dogs, the morphology and the relation of the papillary muscles of the left ventricule with the anatomic-surgical segments and marginal branches of the left coronary artery on the external surface of the left ventricule were studied. The objective was to provide ways of localizing them through the external surface of the left ventricule in order to avoid its inclusion in the plicated or sectioned muscular segment. After being washed, the hearts were fixed and preserved in formaldehyde solution 10%. Using needles, each papillary muscle was separated transversally into three portions: dorsal, median and ventral. The circumflex artery had left caudal-lateral ventricular (LCLV), intermediate (I) and right caudal-lateral ventricular (RCLV) marginal branches. The subauricular and subatrial papillary muscles are found in the left ventricule. In all the preparations, the subauricular papillary muscle was related to the left ventral anatomic-surgical segment (III); the subatrial papillary muscle was related to the right ventral anatomic-surgical segment (V) in 13 cases (65.0%), to the left marginal anatomic-surgical segment (IV) in 3 pieces (15.0%), and to both IV and V segments in 4 cases (20.0%). In 20 preparations (100%), the subauricular papillary muscle was related to the LCLV branch, and the subatrial papillary muscle to I and RCLV branches in 18 pieces (90.0%). The papillary muscles were presented in three ways: single, with one branching or with two branchings. According to these findings, it is safer to apply the left ventricule plication in the left marginal anatomic-surgical segment (IV), oriented by I branch.

En 20 corazones de perros, sin raza definida, se estudió la morfología y la relación de los músculos papilares del ventrículo izquierdo, con los segmentos anatómicos quirúrgicos y ramas marginales de la arteria coronaria izquierda en la superficie externa del ventrículo izquierdo, evitando incluirlos en el segmento muscular doblado o seccionado. Después de lavados, los corazones fueron fijados y conservados en solución de formol a 10%. Con auxilio de alfileres, cada músculo papilar fue dividido transversalmente en 3 porciones: dorsal, mediana y ventral. La arteria circunfleja emite ramas marginales ventriculares caudal-lateral izquierdo (VCLI), intermedio (RI) y ventricular caudal-lateral derecho (VCLD). En el ventrículo izquierdo están presentes los músculos papilares subauricular y subatrial. En todas las preparaciones, el músculo papilar su- bauricular se relacionó con el segmento anatómico quirúrgico vascular ventricular ventral izquierdo (III); el músculo papilar subatrial con el segmento anatómico quirúrgico vascular ventricular ventral derecho (V) en 13 casos (65%); con el segmento anatómico quirúrgico vascular ventricular marginal izquierdo (IV) en 3 piezas (15%); con los segmentos IV y V en 4 casos (20%). En las 20 preparaciones (100%), el músculo papilar subauricular se relacionó con la rama VCLI y el músculo papilar subatrial se relacionó con las ramas RI y VCLD en 18 piezas (90,0%). Los músculos papilares se presentaron de tres formas: simples, con una ramificación o con dos ramificaciones. De acuerdo con esos hallazgos, se hace más seguro realizar las dobladuras en el segmento anatómico quirúrgico vascular ventricular marginal izquierdo (IV), orientándose por la rama RI.

Avaliação ecocardiográfica de pacientes submetidos à cirurgia mitral com papilopexia cruzada / Evaluación ecocardiográfica de pacientes sometidos a cirugía mitral con resuspensión de músculos papilares / Echocardiographic evaluation of patients undergoing mitral valve replacement with crossed papillopexy

FUNDAMENTO: As técnicas de substituição mitral com preservação do aparelho subvalvar têm reafirmado sua superioridade, sendo a papilopexia cruzada uma nova opção técnica que além de permitir preservação de estruturas anatômicas, oferece suporte na contração e protege o miocárdio na diástole ventricular, necessitando de estudos que documentem seus resultados. OBJETIVO: Avaliar as funções atrial e ventricular esquerdas, através de ecodopplercardiografia, em pacientes submetidos à substituição da valva mitral com papilopexia cruzada. MÉTODOS: Foram submetidos à substituição valvar mitral 15 pacientes, sendo nove (60 por cento) do sexo masculino, com idade média de 45,7 anos. Quanto à etiologia, nove (60 por cento) casos eram degenerativos, três (20 por cento) reumáticos, dois (13,3 por cento) isquêmicos e um (6,7 por cento) com endocardite infecciosa. Após atriotomia e avaliação anatômica do aparelho valvar o folheto anterior foi desinserido do anel e centralmente dividido, sendo cada metade com seu complexo de cordas tendíneas fixada à comissura oposta por sua extremidade medial. Foi Implantada a prótese valvar biológica (em 13 casos) ou mecânica, fixada por pontos separados, com redução do anel valvar nos casos com miocardiopatia dilatada. Foram tomadas avaliações clinicas e ecodopplercardiográficas no pré-operatório, e sexto mês de pós-operatório. RESULTADOS: Todos os pacientes receberam alta em condições clínicas estáveis. Foi demonstrada redução significativa dos diâmetros ventriculares e dos diâmetros atriais (p< 0,001) sem comprometimento das vias de entrada e saída do ventrículo esquerdo. CONCLUSÃO: As substituições da valva mitral realizadas com a técnica de papilopexia cruzada apresentaram resultados favoráveis, com efeito positivo na recuperação morfológica atrial e ventricular esquerdas.

BACKGROUND: Techniques for mitral valve replacement with preservation of the subvalvular apparatus have proven their superiority, and crossed papillopexy is a new technical option which, besides allowing Preservation of the anatomical structures, provides contractility support and protection to the myocardium during ventricular diastole. The technique requires further studies that document its results. OBJECTIVE: To evaluate the left atrial and ventricular function by Doppler echocardiography in patients who have undergone mitral valve replacement with crossed papillopexy. METHODS: Fifteen patients underwent mitral valve replacement, 9 (60 percent) of them male, and the mean age was 45.7 years. As to the etiology of aortic valve disease, nine (60 percent) cases were degenerative, three (20 percent) were rheumatic, two (13.3 percent) were ischemic, and one patient (6.7 percent) had infectious endocarditis. After closure of the atriotomy and anatomical evaluation of the valvar apparatus, the anterior leaflet was detached from the annulus and centrally split in halves, each one with its complex tendinous chords attached to the opposing commissure by its medial extremity. Biological (13 cases) or mechanical prosthetic valves were implanted and secured with separate stitches. Reduction of the valvar annulus was performed in patients with dilated cardiomyopathy. Patients underwent clinical and Doppler echocardiographic examinations before surgery and six months after the procedure. RESULTS: All patients were clinically stable at discharge. A significant reduction in ventricular and atrial diameters was demonstrated (p< 0.001) without impairment of the entry and exit points of the left ventricle. CONCLUSION: Mitral valve replacements performed with the crossed papillopexy technique showed favorable results with a positive effect on the recovery of left atrial and ventricular morphology.

FUNDAMENTO: Las técnicas de sustitución mitral con preservación del aparato subvalvular han estado reafirmando su superioridad, siendo la resuspensión de los músculos papilares una nueva opción técnica que además de permitir la preservación de estructuras anatómicas, ofrecer soporte en la contracción y protege el miocardio en la diástole ventricular, necesitando estudios que documenten sus resultados. OBJETIVO: Evaluar las funciones atrial y ventricular izquierdas, mediante ecocardiografía Doppler, en pacientes sometidos a sustitución de la válvula mitral con resuspensión de los músculos papilares. MÉTODOS: Se sometieron a sustitución valvular mitral 15 pacientes, siendo nueve (60 por ciento) del sexo masculino, con una edad promedio de 45,7 años. En cuanto a la etiología, nueve (60 por ciento) casos eran degenerativos, tres (20 por ciento) reumáticos, dos (13,3 por ciento) isquémicos y uno (6,7 por ciento) con endocarditis infecciosa. Después de la atriotomía y evaluación anatómica del aparato valvular, el velo anterior se retiró del anillo y se dividió centralmente, siendo cada mitad con su complejo de cuerdas tendinosas fijadas a la comisura opuesta por su extremidad medial. Se implantó prótesis valvular biológica (en 13 casos) o mecánica, fijada por puntos separados, con reducción del anillo valvular en los casos con miocardiopatía dilatada. Se realizaron evaluaciones clínicas y por ecocardiografía Doppler en el preoperatorio, y sexto mes de postoperatorio. RESULTADOS: Todos los pacientes recibieron alta en condiciones clínicas estables. Se demostró reducción significativa de los diámetros ventriculares y de los diámetros atriales (p< 0,001) sin compromiso de las vías de entrada y salida del ventrículo izquierdo. CONCLUSIÓN: Las sustituciones de la válvula mitral realizadas con la técnica de resuspensión de los músculos papilares presentaron resultados favorables, con efecto positivo en la recuperación morfológica atrial y ventricular ...

Músculos papilares en el corazón del avestruz (Struthio camelus) / Papillary muscles in the heart of the ostrich (Struthio camelus)

El corazón del avestruz (Struthio camelus), al igual que el corazón de las aves domésticas, tiene una valva atrioventricular derecha muscular sin cuerdas tendinosas, y una valva atrioventricular izquierda membranosa con cuerdas tendinosas que se extienden entre las cúspides y 3 músculos papilares. El objetivo del estudio fue describir los músculos papilares, número, ubicación y algunas características morfológicas. Se utilizaron 50 corazones de avestruz (Struthio camelus), que fueron disecados y fijados en formalina tamponada al 10%, y se obtuvieron cortes histológicos de 7 mieras los cuales fueron teñidos con Van Gieson y H-E. El estudio macroscópico mostró ausencia de músculos papilares en el ventrículo derecho y en el ventrículo izquierdo 3 masas musculares formadas por trabéculas carnosas longitudinales que dan inserción a las cuerdas tendinosas. En los cortes histológicos se observó que los puntos de inserción dorsal y ventral de la valva atrioventricular derecha a la pared ventricular, son prolongaciones del músculo que forma la valva y presentan fibras conductoras cardíacas. En el ventrículo izquierdo, las trabéculas carnosas longitudinales también presentan fibras conductoras cardíacas las que se extienden hasta la zona de inserción de las cuerdas tendinosas. Los resultados muestran que el corazón del avestruz (Struthio camelus) no tiene músculos papilares de forma cónica como en el corazón humano, son formaciones musculares más desarrolladas que en el corazón de las aves domésticas y funcionalmente actúan como músculos papilares al presentar fibras conductoras cardíacas.

The heart of the ostrich (Struthio camelus), just like the domestic birds's heart, has a muscular right atrioventricular valve without chordae tendinae and a membranous left atrioventricular valve with chordae tendinae than extends between the cusps and 3 papillary muscles. The aim of the study was to describe the papillary muscles, number, position and some morphologic characteristics. Fifty ostrich hearts (Struthio camelus), were dissected and fixed in 10% formalin and which got histological slices from 7 microns themselves they were stained with Van Gieson and H E. The macroscopic study evidenced absence of papillary muscles in the right ventricle and in the left ventricle 3 muscular masses formed by longitudinal trabeculae carneae that give insertion to the chordae tendinae. It was observed in the histological slices that the dorsal and ventral insertion points of the right atrioventricular valve to the ventricular wall, are prolongations of the muscle that forms the valve and shows conductive cardiac fibers. In the left ventricle, the longitudinal trabeculae carneae also show conductive cardiac fibers the ones that extend to the zone of insertion of the chordae tendinae. The results evidence that the heart of the ostrich (Struthio camelus) does not have papillary muscles of conical form like in the human heart, are more developed muscular formations than in the domestic birds's heart and functionally acts like papillary muscles to show conductive cardiac fibers.

Efeito do treinamento físico em alterações induzidas pelo envelhecimento no músculo papilar do rato / Effect of exercise training on aging-induced changes in rat papillary muscle / Efecto del entrenamiento físico en alteraciones inducidas por el envejecimiento en el músculo papilar de la rata

FUNDAMENTO: Os efeitos do envelhecimento no músculo papilar têm sido amplamente demonstrados, mas não há dados disponíveis sobre os efeitos do exercício nas alterações relacionadas à idade. OBJETIVO: Analisar os efeitos do envelhecimento nas propriedades morfológicas e quantitativas do músculo papilar e investigar se um programa contínuo de exercícios moderados pode exercer um efeito protetor contra as conseqüências do envelhecimento. MÉTODOS: Microscopia eletrônica foi utilizada para estudar a densidade dos miócitos, capilares e tecido conectivo e área transversal dos miócitos do músculo papilar no ventrículo esquerdo de ratos Wistar de 6 e 13 meses, não-treinados e submetidos a exercícios. RESULTADOS: Como esperado, a densidade de volume dos miócitos diminui significantemente (p<0,05) com a idade. A densidade de comprimento dos capilares também diminui com a idade, mas não de forma significante. A fração de volume intersticial do tecido do músculo capilar aumenta significantemente com a idade (P<0,05). O número de perfis de miócitos mostrou uma redução de 20% que foi acompanhada de hipertrofia dos miócitos no envelhecimento (P<0,05). Animais submetidos a uma sessão diária de 60 minutos, 5 dias/semana a 1,8 km.h-1 de corrida moderada em esteira ergométrica durante 28 semanas mostraram uma reversão de todos os efeitos do envelhecimento observados no músculo papilar. CONCLUSÃO: O presente estudo apóia o conceito de que treinamento físico de longo prazo impede as mudanças deletérias relacionadas à idade no músculo capilar.

BACKGROUND: The effects of aging on papillary muscle have been widely demonstrated, but no data on the effects of exercise on the age-related changes are available. OBJECTIVE: To analyze the effects of aging on the morphological and quantitative properties of papillary muscle and investigate whether a long-term moderate exercise program would exert a protective effect against the effects of aging. METHODS: We used electron microscopy to study the density of myocytes, capillaries and connective tissue and the cross-sectional area of myocytes of the papillary muscle of the left ventricle of 6- and 13-month-old untrained and exercised Wistar rats. RESULTS: As expected, the volume density of myocytes declined significantly (p<0.05) with aging. The length density of myocardial capillaries also declined with aging, but not significantly. The interstitial volume fraction of the papillary muscle tissue increased significantly (P<0.05) with age. The number of myocyte profiles showed a reduction of 20% that was accompanied by myocyte hypertrophy in the aged rats (P<0.05). Animals submitted to a 60-minute daily session,, 5 days/wk at 1.8 km.h-1 of moderate running on a treadmill for 28 weeks showed a reversion of all the observed aging effects on papillary muscle. CONCLUSION: The present study supports the concept that long-term exercise training restrains the aging-related deleterious changes in the papillary muscle.

FUNDAMENTO: Los efectos del envejecimiento en el músculo papilar han sido demostrados de modo amplio, pero no hay datos disponibles sobre los efectos del ejercicio en las alteraciones relacionadas a la edad. OBJETIVO: Analizar los efectos del envejecimiento en las propiedades morfológicas y cuantitativas del músculo papilar e investigar si un programa continuo de ejercicios moderados puede ejercer un efecto protector contra las consecuencias del envejecimiento. MÉTODOS: Se utilizó microscopia electrónica para estudiar la densidad de los miocitos, capilares y tejido conectivo, así como el área transversal de los miocitos del músculo papilar en el ventrículo izquierdo de ratas Wistar de 6 y 13 meses, no entrenadas y sometidas a ejercicios. RESULTADOS: Como se esperaba, la densidad de volumen de los miocitos disminuye significantemente (p<0,05) con el avance de la edad. La densidad de longitud de los capilares también disminuye con la edad, pero no de forma significante. La fracción de volumen intersticial del tejido del músculo capilar aumenta significantemente con el avance de la edad (P<0,05). El número de perfiles de miocitos mostró una reducción del 20%, seguida de su hipertrofia en el envejecimiento (P<0,05). Sometidos a una sesión diaria de 60 minutos, 5 días/semana a 1,8 km.h-1 de corrida moderada en estera ergométrica durante 28 semanas, los animales mostraron una reversión de todos los efectos del envejecimiento observados en el músculo papilar. CONCLUSIÓN: El presente estudio apoya el concepto de que entrenamiento físico de largo plazo impide los cambios letales en el músculo capilar relacionados a la edad.

Substituição valvar mitral com papilopexia cruzada e constrição anular em pacientes com insuficiência cardíaca / Mitral valve replacement with crossed papillopexy and annular constriction in heart failure patients

OBJETIVO: Analisar os resultados em curto e médio prazo de pacientes portadores de insuficiência cardíaca e insuficiência mitral moderada/grave submetidos a substituição valvar mitral com a técnica da papilopexia cruzada e constrição anular. MÉTODOS: Treze pacientes em classe funcional III ou IV (NYHA), idade média de 54,1 anos, etiologia idiopática, foram submetidos a substituição valvar mitral com constrição do anel e papilopexia cruzada. Foram analisados os parâmetros ecocardiográficos, classe funcional e curva atuarial de sobrevivência. RESULTADOS: Não houve mortes no período trans e pósoperatório imediato. A média dos diâmetros diastólicos e sistólicos ventricular esquerdo reduziu de 71 ± 8,6 mm para 65,3 ± 8,6 mm (p=0,049) e de 59,1 ± 8,5 mm para 50,4 ± 11,1 mm (p=0,002), respectivamente. Os diâmetros atriais variaram de 49,4 ± 6,4 mm para 44 ± 5,9 mm (p=0,017); o percentual de encurtamento sistólico do ventrículo esquerdo foi de 17 ± 4 por cento para 24 ± 8,3% (p=0,014), a fração de ejeção variou de 34 ± 9% para 45 ± 14% (p=0,008), todos estatisticamente significativos. Onze (84,6%) pacientes se encontram em classe funcional I e II. A sobrevivência foi de 100%, 82,6%, 71,6%, respectivamente para 1, 6 e 12 meses após a cirurgia de seguimento, mantendo-se 71,6% em período superior a 36 meses. CONCLUSÃO: Os resultados obtidos, em pacientes com insuficiência cardíaca e insuficiência mitral moderada/grave submetidos a substituição valvar mitral com papilopexia cruzada e constrição anular, apresentaram evidências de remodelamento cardíaco favorável e significativa recuperação funcional ventricular esquerda.

OBJECTIVE: To analyze the short-term and mid-term follow-ups of patients with heart failure and moderate to severe mitral valve insufficiency and who have undergone mitral valve replacement with crossed papillopexy and annular constriction. METHODS: Thirteen patients in NYHA functional class III or IV, with a mean age of 54.1 years and with idiopathic etiology, underwent mitral valve replacement with ring constriction and crossed papillopexy. Echocardiograph parameters, functional class and survival actuarial curve were analyzed. RESULTS: There were no deaths during surgery or in the postoperative period. The mean left ventricular diastolic diameter was reduced from 71 ± 8.6 mm to 65.3 ± 8.6 mm (p=0.049) and the mean left ventricular systolic diameter was reduced from .1 ± 8.5 mm to 50.4 ± 11.1 mm (p=0.002). The atrial diameters varied from 49.4 ± 6.4 mm to 44 ± 5.9 mm (p=0.017); the percentage of the left ventricular shortening was 17 ± 4% to 24 ± 8.3%(p=0.014); the ejection fraction varied statistically and significantly from 34 ± 9% to 45 ± 14% (p=0.008). Eleven (84.6%) patients were in FC I and II. At 1, 6 and 12 months after follow-up surgery, the survival rate was 100%, 82.6%, 71.6%, respectively. This rate was maintained at 7.6% for more than 36 months. CONCLUSION: The results obtained from patients with heart failure and moderate to severe mitral valve insufficiency and who underwent mitral valve replacement with crossed papillopexy and annular constriction presented evidence of improved heart remodeling and significant improvement in left ventricular performance.

Papilopexia cruzada com enxerto na substituição da valva mitral: relato de caso / Crossed papillopexy with graft in mitral valve replacement: case report

O objetivo deste artigo é mostrar a técnica da papilopexia cruzada com o uso de enxerto de pericárdio bovino na substituição mitral por fibrose e calcificação intensa valvar e subvalvar. Esta técnica permite a preservação funcional do aparelho subvalvar mitral e foi aplicada pela primeira vez, na literatura alcançada, em paciente portador de estenose mitral reumática calcificada, submetido a troca valvar mitral. O paciente evoluiu sem complicações, com alta hospitalar em seis dias. Controles ecocardiográficos mostraram função ventricular esquerda preservada sem interferência na dinâmica da prótese mitral.

The aim of this study is to present the crossed papillopexy technique using bovine pericardial graft in mitral replacement caused by intense valvar and subvalvar fibrosis and calcification. This technique allows the functional preservation of the mitral subvalvar apparatus and was successfully applied, by the first time as far as we known, in a patient with calcified rheumatic mitral stenosis, who underwent mitral valve replacement surgery. The patient had an uneventful recovery and was discharged home on postoperative day 6. Echocardiography controls showed normal left ventricular function without any interference on the mitral prosthesis dynamics.

Efeito do envelhecimento sobre o comportamento mecânico dos músculos papilares de ratos Wistar / Effects of Age on Mechanical Performance of Wistar Rat Papillary Muscles

Objetivo - Avaliar a influência do envelhecimento sobre o comportamento mecânico do músculo cardíaco. Métodos - Músculos papilares isolados de ventrículo esquerdo de ratos Wistar com 1,3,6 e 12 meses de idade foram estudados em contraçäo isométrica e isotônica, em soluçäo de Krebs-Henseleit, com concentraçäo de cálcio de 2.52 mM, freqüência de estímulos de 0,2 Hz e temperatura de 28ºC. Resultado - A tensäo máxima desenvolvida näo mostrou variaçäo significante a partir de 3 meses. A velocidade de variaçäo da tensäo desenvolvida decresceu significativamente entre 1, 3 e 12 meses. O tempo para a tensäo desenvolvida atingir o valor máximo elevou-se significativamente entre 1, 3 e 12 meses. O tempo para a tensäo desenvolvida decrescer 50// do seu valor máximo aumentou significativamente entre 3 e 6 e 3 e 12 meses. A velocidade de variaçäo de decréscimo da tensäo desenvolvida decresceu entre 3 e 6 e 3 e 12 meses (p < 0,05). A tensäo de repouso näo mostrou variaçäo entre grupos. O encurtamento máximo e o tempo para o pico do encurtamento aumentaram significantemente somente entre ratos com 1 e 3 meses. O tempo para o comprimento do músculo aumentar de 50// a partir do encurtamento máximo, elevou-se significativamente entre 3 e 6 e 3 e 12 meses. A variaçäo relativa de comprimento, a velocidade de encurtamento e de relaxamento näo mostraram variaçöes significantes entre os vários grupos. Conclusäo - Os resultados sugerem que o envelhecimento altera a funçäo mecânica do miocárdio. As modificaçöes funcionais exteriorizam-se por meio de parâmetros derivados de contraçöes isotônica e/ou isométrica

Purpose - To evaluate the effects of age on mechanical performance of rat myocardium. Methods - Left ventricular papillary muscles were isolated from male Wistar rats at 1, 3, 6 and 12 months of age. Muscles were studied isometrically and isotonically, stimulated at 0.2 Hz, perfused with KrebsHenseleit solution having an external calcium concentration of 2.52 mM, and maintained at 280C. Results - Peak isometric developed tension was significantly higher in 1 month than 3, 6 and 12 months. Peak rate of isometric tension rise decreased substantially between 1, 3 and 12 months. Time to peak isometric developed tension showed a significant increase of both 3 and 12 months of age. Time to half relaxation increased significantly from 3 to 6 and from 3 to 12 months. Maximum rate of tension decline decreased from 3 to 6 and from 3 to 12 months. No difference in resting tension was noted among any group. Isotonically, peak shortening and time to peak shortening increased from 1 to 3 months of age. Time to half relengthening increased from 3 to 6 and from 3 to 12 months of age. No difference in peak shortening velocity, peak relaxation velocity and relative change in muscle length was noted among any groups. Conclusion - The maturation affects the mechanical performance of cardiac muscle