Acometimento do Ventrículo Direito na Cardiomiopatia por Depósito de Glicogênio (PRKAG2): Análise Ecocardiográfica Convencional e Avançada / Right Ventricle Involvement by Glycogen Storage Cardiomyopathy (PRKAG2): Standard and Advanced Echocardiography Analyses

Resumo Fundamento A síndrome do PRKAG2 é uma doença hereditária autossômica dominante rara, de início precoce. Objetivamos descrever os achados ecocardiográficos do ventrículo direito (VD) usando modalidades bi e tridimensionais (2D e 3D), incluindo índices de deformação miocárdica nesta cardiomiopatia. Também objetivamos demonstrar se esta técnica poderia identificar alterações na função do VD que pudessem distinguir quaisquer achados particulares. Métodos Trinta pacientes com síndrome do PRKAG2 (R302Q e H401Q) geneticamente comprovada, 16 (53,3%) do sexo masculino, com idade média de 39,1 ± 15,4 anos, foram submetidos a exame ecocardiográfico completo. A visão de 4 câmaras com foco no VD foi adquirida para medições 2D e 3D. Os testes t de Student ou Wilcoxon-Mann-Whitney foram usados para comparar as variáveis numéricas entre 2 grupos, e p < 0,05 foi considerado significativo. Resultados Doze pacientes (40%) tiveram marca-passo implantado por 12,4 ± 9,9 anos. A espessura diastólica média da parede livre do VD foi de 7,9 ± 2,9 mm. O strain longitudinal de 4 câmaras do VD (SL4VD), incluindo a parede livre e o septo interventricular, foi de -17,3% ± 6,7%, e o strain longitudinal da parede livre do VD (SLPLVD) foi de −19,1% ± 8,5%. A razão apical do SLPLVD mediu 0,63 ± 0,15. A fração de ejeção (FE) 3D média do VD foi de 42,6% ± 10,9% e abaixo dos limites normais em 56,7% dos pacientes. Correlação positiva ocorreu entre FE 3D do VD, SL4VD e SLPLVD, principalmente para pacientes sem marca-passo (p = 0,006). Conclusão O envolvimento do VD em PRKAG2 é frequente e ocorre em diferentes graus. A ecocardiografia é uma ferramenta valiosa na detecção de anormalidades miocárdicas do VD nesta condição. O uso de SL4VD 2D, SLPLVD e FE 3D oferecem indicadores confiáveis de disfunção sistólica do VD nesta cardiomiopatia rara e desafiadora.

Abstract Background PRKAG2 syndrome is a rare, early-onset autosomal dominant inherited disease. We aimed to describe the right ventricle (RV) echocardiographic findings using two and three-dimensional (2D and 3D) modalities including myocardial deformation indices in this cardiomyopathy. We also aimed to demonstrate whether this technique could identify changes in RV function that could distinguish any particular findings. Methods Thirty patients with genetically proven PRKAG2 (R302Q and H401Q), 16 (53.3%) males, mean age 39.1 ± 15.4 years, underwent complete echocardiography examination. RV-focused, 4-chamber view was acquired for 2D and 3D measurements. Student's t or Wilcoxon-Mann-Whitney tests were used to compare numerical variables between 2 groups, and p < 0.05 was considered significant. Results Twelve patients (40%) had a pacemaker implanted for 12.4 ± 9.9 years. RV free wall mean diastolic thickness was 7.9 ± 2.9 mm. RV 4-chamber longitudinal strain (RV4LS), including the free wall and interventricular septum, was -17.3% ± 6.7%, and RV free wall longitudinal strain (RVFWLS) was −19.1% ± 8.5%. The RVFWLS apical ratio measured 0.63 ± 0.15. Mean RV 3D ejection fraction (EF) was 42.6% ± 10.9% and below normal limits in 56.7% of patients. Positive correlation occurred between RV 3DEF, RV4LS, and RVFWLS, especially for patients without a pacemaker (p = 0.006). Conclusion RV involvement in PRKAG2 syndrome is frequent, occurring in different degrees. Echocardiography is a valuable tool in detecting RV myocardial abnormalities in this condition. The use of 2D RV4LS, RVFWLS, and 3DEF offers reliable indicators of RV systolic dysfunction in this rare, challenging cardiomyopathy.

Efeitos do Óleo de Copaíba em Marcadores Periféricos de Estresse Oxidativo em um Modelo de Cor Pulmonale em Ratos / Effects of Copaiba Oil in Peripheral Markers of Oxidative Stress in a Model of Cor Pulmonale in Rats

Resumo Fundamento Até o presente momento, os efeitos sistêmicos do óleo de copaíba jamais foram documentados no Cor pulmonale induzido por monocrotalina. Objetivos Investigar os efeitos do óleo de copaíba nos marcadores periféricos de stress oxidativo em ratos com Cor pulmonale. Métodos Ratos Wistar machos (170±20g, n=7/grupo) foram divididos em quatro grupos: controle (CO), monocrotalina (MCT), óleo de copaíba (O), e monocrotalina + óleo de copaíba (MCT-O). Foi administrada a MCT (60 mg/kg i.p.) e, depois de uma semana, foi iniciado o tratamento com óleo de copaíba (400 mg/kg/day-gavagem-14 dias). Foi realizado o ecocardiograma e, depois disso, foi coletado sangue do tronco para a realização de avaliações de stress oxidativo. Análise estatística: ANOVA de duas vias com teste Student-Newman-Keuls post hoc. P-valores <0,05 foram considerados significativos. Resultados O óleo de copaíba reduziu a resistência vascular pulmonar e a hipertrofia do ventrículo direito (VD) hipertrofia (Índice de Fulton (mg/mg)): MCT-O= 0,39±0,03; MCT= 0,49±0,01), e função sistólica melhorada (fração de encurtamento do VD, %) no grupo MCT-O (17,8±8,2) em comparação com o grupo de MCT (9,4±3,1; p<0,05). Além disso, no grupo MCT-O, espécies reativas do oxigênio e os níveis de carbonila foram reduzidos, e os parâmetros antioxidantes aumentaram no sangue periférico (p <0,05). Conclusões Os resultados deste estudo sugerem que o óleo de copaíba tem um efeito antioxidante sistêmico interessante, que se reflete na melhoria da função e na morfometria do VD nesse modelo de Cor pulmonale . A atenuação do Cor pulmonale promovida pelo óleo de copaíba coincidiu com uma redução no stress oxidativo sistêmico.

Abstract Background To date, copaiba oil's systemic effects have never documented in Cor pulmonale induced by monocrotaline. Objectives To investigate copaiba oil's effects in peripheral markers of oxidative stress in rats with Cor pulmonale. Methods Male Wistar rats (170±20g, n=7/group) were divided into four groups: control (CO), monocrotaline (MCT), copaiba oil (O), and monocrotaline+copaiba oil (MCT-O). MCT (60 mg/kg i.p.) was administered, and after one week, treatment with copaiba oil (400 mg/kg/day-gavage-14 days) was begun. Echocardiography was performed and, later, trunk blood collection was performed for oxidative stress evaluations. Statistical analysis: two-way ANOVA with Student-Newman-Keuls post-hoc test. P values<0.05 were considered significant. Results Copaiba oil reduced pulmonary vascular resistance and right ventricle (RV) hypertrophy (Fulton index (mg/mg): MCT-O=0.39±0.03; MCT=0.49±0.01), and improved RV systolic function (RV shortening fraction, %) in the MCT-O group (17.8±8.2) as compared to the MCT group (9.4±3.1; p<0.05). Moreover, in the MCT-O group, reactive oxygen species and carbonyl levels were reduced, and antioxidant parameters were increased in the peripheral blood (p<0.05). Conclusions: Our results suggest that copaiba oil has an interesting systemic antioxidant effect, which is reflected in the improvements in function and RV morphometry in this Cor pulmonale model. Cor pulmonale attenuation promoted by copaiba oil coincided with a reduction in systemic oxidative stress.

Lesões Plexiformes em Modelo Experimental de Hipertensão Arterial Pulmonar Induzida por Monocrotalina / Plexiform Lesions in an Experimental Model of Monocrotalin-Induced Pulmonary Arterial Hypertension

Resumo Fundamento O modelo de hipertensão arterial pulmonar induzida por monocrotalina (MCT) é um dos mais reproduzidos atualmente, apresentando como limitação a ausência de lesões plexiformes, manifestações típicas da doença grave em humanos. Objetivo Avaliar a gravidade da arteriopatia pulmonar induzida por MCT por meio dos achados anatomopatológicos pulmonares e cardíacos, evolução clínica e sobrevida em 37 dias. Métodos Foram utilizados 50 ratos machos Wistar divididos em quatro grupos, sendo um controle (n = 10). Os três grupos restantes foram submetidos à inoculação de MCT (60 mg/kg i.p.) e ficaram sob o seu efeito por 15 (n = 10), 30 (n = 10) e 37 dias (n = 20). Ao final de cada período, os animais foram sacrificados, obtendo-se tecidos pulmonar e cardíaco para análise anatomopatológica e morfométrica. Empregou-se o teste Kruskal-Wallis, considerando nível de significância de 5%. Resultados Nos pulmões dos animais MCT foram constatadas lesões referentes à arteriopatia pulmonar, incluindo muscularização das arteríolas, hipertrofia da camada média e lesões neointimais concêntricas. Lesões complexas foram observadas nos grupos MCT, descritas como plexiforme e do "tipo" plexiforme (plexiform-like). A hipertrofia do ventrículo direito foi constatada pelo aumento da espessura e diâmetro dos cardiomiócitos e pelo aumento significativo da espessura da parede do ventrículo direito (p<0,0000). Conclusão O modelo foi capaz de gerar arteriopatia pulmonar moderada-grave associada à hipertrofia do ventrículo direito secundária, com sobrevida de 50% em 37 dias. De nosso conhecimento, este estudo foi o primeiro a constatar a presença de lesões vasculares complexas, semelhantes às observadas em pacientes com hipertensão arterial pulmonar grave, em modelo isolado de MCT. (Arq Bras Cardiol. 2020; 115(3):480-490)

Abstract Background The monocrotaline (MCT)-induced pulmonary arterial hypertension model is one of the most reproduced today, presenting as a limitation the absence of plexiform lesions, typical manifestations of the severe disease in humans. Objective To evaluate the severity of MCT-induced pulmonary arteriopathy by pathological findings of lung and heart tissue samples, clinical course and 37-day survival. Methods Fifty male Wistar rats were divided into one of the four groups - control (CG) (n = 10) and three intervention (MCT) groups. The MCT groups received intraperitoneal injection (60 mg/kg) of MCT and remained exposed to the substance for 15 days (G15, n = 10), 30 days (G30, n = 10) and 37 days (G37, n = 20). At the end of each period, the animals were sacrificed, and pulmonary and cardiac tissues were collected for anatomopathological and morphometric analysis. The Kruskal-Wallis test was used, considering a level of significance of 5%. Results In the lungs of MCT animals, lesions related to pulmonary arteriopathy were found, including muscularization of the arterioles, hypertrophy of the middle layer and concentric neointimal lesions. Complex lesions were observed in MCT groups, described as plexiform and plexiform-like lesions. Right ventricular hypertrophy was evidenced by increased thickness and diameter of the cardiomyocytes and a significant increase in the right ventricular wall thickness (p <0.0000). Conclusion The MCT model was able to generate moderate-severe pulmonary arteriopathy associated with secondary right ventricular hypertrophy. The 37-day survival rate was 50%. To our knowledge, this study was the first to note the presence of complex vascular lesions, similar to those observed in patients with severe pulmonary arterial hypertension, in an isolated MCT model. (Arq Bras Cardiol. 2020; 115(3):480-490)

Estudo das alterações morfofuncionais cardíacas secundárias ao enfisema pulmonar induzido por elastase pancreática de porco em ratos diabéticos / Study of morphofunctional cardiac changes secondary to pulmonary emphysema induced by porcine pancreatic elastase in Diabetic Rats

Introdução: A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC) está freqüentemente associada a comorbidades crônicas como a doença cardiovascular, o diabetes mellitus e a hipertensão. O presente estudo tem por objetivo investigar as alterações morfológicas e funcionais no coração secundárias ao enfisema pulmonar em ratos diabéticos. Métodos: Ratos Wistar machos adultos (200 ± 20 g, n = 36) foram destinados à avaliação ecocardiográfica, análise morfométrica do coração e pulmões e análise da taxa de sobrevida. O diabetes mellitus foi induzido por aloxana (42 mg/kg, iv) 10 dias antes da indução do enfisema pulmonar por instilação de elastase (0,25 UI/100 g de peso corpóreo). Um grupo de ratos diabéticos recebeu tratamento com insulina NPH (4 UI antes da elastase, seguido de 2 UI/dia, 50 dias). Os experimentos foram realizados 50 dias após a instilação. Resultados: Ratos diabéticos e respectivos controles instilados com elastase apresentaram aumentos similares no diâmetro médio alveolar, cujos valores correlacionam-se positivamente com aumentos na espessura da parede (p=0,0022), na área da cavidade (p=0,0001) e espessura dos cardiomiócitos (p=0,0001) do ventriculo direito (VD). Ratos tornados diabéticos por injeção de aloxana exibiram redução na espessura da parede do ventrículo esquerdo (VE), no septo interventricular (IV) e na espessura dos cardiomiócitos. Estas variáveis morfométricas associaram-se à redução da fração de encurtamento do VE (p < 0,05) e a aumento no tempo de relaxamento isovolumétrico do VE (p < 0,05). A taxa de sobrevida reduziu-se de 80% em ratos diabéticos a 40% em ratos diabéticos instilados com elastase (p < 0,05). Conclusões: O diabetes por aloxana em ratos não modifica a hipertrofia do VD secundária ao enfisema pulmonar, porém induz disfunção ventricular esquerda. A manifestação de ambas as doenças, diabetes mellitus e enfisema pulmonar, reduz substancialmente a taxa de sobrevida, enfatizando a condição de comorbidade na coexistência de...

Background: Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is often associated with chronic comorbid conditions of cardiovascular disease, diabetes mellitus and hypertension. This study aimed to investigate morphological and functional alterations of the heart secondary to chronic emphysema in diabetic rats. Methods: Adult male Wistar rats (200 ± 20 g, n=36) were used for echocardiographic measurements, morphometric analyses of the heart and lungs, and survival rate. Diabetes mellitus was induced by alloxan (42 mg/kg, iv) 10 days before the induction of pulmonary emphysema by the instillation of elastase (0.25 IU/100 g body weight). A group of diabetic rats was treated with NPH insulin (4 IU before elastase, plus 2 IU/day, 50 days). Experiments were performed 50 days after instillation. Results: Both elastase-instilled diabetic rats and matching controls exhibited similar increases in mean alveolar diameter, which are positively correlated with increases in RV wall thickness (p=0.0022), cavity area (p=0.0001), and cardiomyocyte thickness (p=0.0001). Alloxan-diabetic rats demonstrated a reduction in left ventricular (LV) wall, IV septum, and cardiomyocyte thickness, associated with a reduction in LV fractional shortening (p<0.05), and an increase in LViv relaxation time (p < 0.05). Survival rate decreased from 80% in diabetic rats to 40% in elastase-instilled diabetic rats. Conclusions: Alloxan diabetes did not affect RV hypertrophy secondary to chronic emphysema, but induced LV dysfunction. The association of diabetes and emphysema substantially reduced the survival rate, emphasizing the comorbid condition of the coexistence of diabetes and COPD.

Bandagem ajustável do tronco pulmonar: IX: atividade da G6PD do miocárdio de cabras adultas submetido ao treinamento ventricular / Reversible pulmonary trunk banding: IX. G6PD activity of adult goat myocardium submitted to ventricular retraining

OBJETIVO: O aumento da atividade miocárdica da Glicose 6-Fosfato Desidrogenase tem sido demonstrado na insuficiência cardíaca. Este estudo avalia a atividade miocárdica da Glicose 6-Fosfato Desidrogenase no treinamento do ventrículo subpulmonar de cabras adultas. MÉTODOS: Foram utilizadas 18 cabras adultas, divididas em três grupos: convencional (bandagem fixa), sham e intermitente (bandagem ajustável; 12 horas diárias de sobrecarga). A sobrecarga sistólica (70% da pressão sistêmica) foi mantida durante quatro semanas. As avaliações hemodinâmica e ecocardiográfica foram realizadas durante todo o estudo. Depois de cumprido o protocolo, os animais foram mortos para avaliação morfológica e da atividade da Glicose 6-Fosfato Desidrogenase dos ventrículos. RESULTADOS: Apesar de haver sobrecarga sistólica proporcionalmente menor no ventrículo subpulmonar do grupo intermitente (P=0,001), ambos os grupos de estudo apresentaram aumento da massa muscular de magnitude similar. Os grupos intermitente e convencional apresentaram aumento da massa de 55,7% e 36,7% (P<0,05), respectivamente, em comparação ao grupo sham. O conteúdo de água do miocárdio não variou entre os grupos estudados (P=0,27). O ecocardiograma demonstrou maior aumento (37,2%) na espessura do ventrículo subpulmonar do grupo intermitente, em relação aos grupos sham e convencional (P<0,05). Foi observada maior atividade da Glicose 6-Fosfato Desidrogenase na hipertrofia miocárdica do ventrículo subpulmonar do grupo convencional, comparada aos grupos sham e intermitente (P=0,05). CONCLUSÃO: Ambos os grupos de treinamento ventricular desenvolveram hipertrofia ventricular, a despeito do menor tempo de sobrecarga sistólica no grupo intermitente. A maior atividade de Glicose 6-Fosfato Desidrogenase observada no grupo convencional pode refletir um desequilíbrio redox, com maior produção de fosfato de dinucleotídeo de nicotinamida e adenina e glutationa reduzida, um mecanismo importante da fisiopatologia da insuficiência cardíaca.

OBJECTIVE: Increased glucose 6-phosphate dehydrogenase activity has been demonstrated in heart failure. This study sought to assess myocardial glucose 6-phosphate dehydrogenase activity in retraining of the subpulmonary ventricle of adult goats. METHODS: Eighteen adult goats were divided into three groups: traditional (fixed banding), sham, and intermittent (adjustable banding, daily 12-hour systolic overload). Systolic overload (70% of systemic pressure) was maintained during a 4-week period. Right ventricle, pulmonary artery and aortic pressures were measured throughout the study. All animals were submitted to echocardiographic and hemodynamic evaluations throughout the protocol. After the study period, the animals were killed for morphological and glucose 6-phosphate dehydrogenase activity assessment. RESULTS: A 55.7% and 36.7% increase occurred in the intermittent and traditional right ventricle masses, respectively, when compared with the sham group (P<0.05), despite less exposure of intermittent group to systolic overload. No significant changes were observed in myocardial water content in the 3 groups (P=0.27). A 37.2% increase was found in right ventricle wall thickness of intermittent group, compared to sham and traditional groups (P<0.05). Right ventricle glucose 6-phosphate dehydrogenase activity was elevated in the traditional group, when compared to sham and intermittent groups (P=0.05). CONCLUSION: Both study groups have developed similar right ventricle hypertrophy, regardless less systolic overload exposure of intermittent group. Traditional systolic overload for adult subpulmonary ventricle retraining causes upregulation of myocardial glucose 6-phosphate dehydrogenase activity. It may suggest that the undesirable "pathologic systolic overload" is influenced by activation of penthose pathway and cytosolic Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate availability. This altered energy substrate metabolism can elevate levels of free radicals by Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase, an important mechanism in the pathophysiology of heart failure.

Hipertrofia cardíaca esquerda e direita em necropsias de hipertensos / Left and right ventricular hypertrophy at autopsy of hypertensive individuals

OBJETIVO: Medir a espessura ventricular direita e esquerda em falecidos com história de hipertensão arterial, submetidos a necropsias clínicas. MÉTODOS: Foram selecionados 90 casos do Serviço de Verificação de Óbitos de Recife -PE, de ambos os sexos, com história de hipertensão arterial essencial, com relação à espessura das paredes cardíacas, além da correlação com outros achados de necropsia e informes clínicos. RESULTADOS: Observouse associação significativa entre a presença de hipertrofia ventricular esquerda (HVE) e direita (HVD), e de cardiopatia hipertensiva grave e HVD. Houve predomínio da HVD e HVE em homens, na faixa etária dos 60-79 anos, com maior prevalência nas etnias parda e negra, e naqueles com estado nutricional adequado ou com sobrepeso e em obesos. CONCLUSÃO: Observou-se que a presença de HVD relaciona-se com HVE, sugerindo que há fatores patogênicos semelhantes envolvidos no desenvolvimento da hipertrofia bilateral. A HVD parece associar-se à doença cardíaca mais grave, podendo, a partir de outros estudos, ser considerada novo fator prognóstico na avaliação dos pacientes hipertensos.

OBJECTIVE: To measure the right and left ventricular thickness in deceased individuals with a history of hypertension submitted to clinical autopsies. METHODS: We selected 90 cases from the Death Verification Service of the city of Recife, state of Pernambuco, Brazil, of both sexes, with a history of essential arterial hypertension related to heart wall thickness, in addition to correlation with autopsy findings and other clinical reports. RESULTS: There was a significant association between the presence of left ventricular hypertrophy (LVH) and right ventricular hypertrophy (RVH) and between severe hypertensive cardiomyopathy and RVH. There was a predominance of RVH and LVH in men aged 60-79 years and a higher prevalence in the Brazilian mulatto and Black ethnic groups and in those with adequate nutritional status or overweight and obese individuals. CONCLUSION: It was observed that the presence of RVH was related to LVH, suggesting that there are similar pathogenic factors involved in the development of bilateral hypertrophy. The RVH seems to be associated with more severe heart disease and may, based on other studies, be considered as a new prognostic factor in the evaluation of hypertensive patients.

Sobrecarga sistólica intermitente promove melhor desempenho miocárdico em animais adultos / Intermittent systolic overload promotes better myocardial performance in adult animals / Sobrecarga sistólica intermitente promueve mejor desempeño miocárdico en animales adultos

FUNDAMENTO: A transposição corrigida das grandes artérias frequentemente evolui com disfunção ventricular direita. O preparo ventricular para a correção anatômica em pacientes adultos apresenta resultados desapontadores. OBJETIVO: Analisar a hipertrofia do ventrículo direito (VD) induzida por dois tipos de bandagem pulmonar (BP), convencional e intermitente em animais adultos. MÉTODOS: Dezenove cabras adultas foram divididas em três grupos: Convencional (seis animais), Intermitente (seis animais) e Controle (sete animais). O grupo Convencional foi submetido à BP fixa com fita cardíaca, enquanto no grupo Intermitente foi usado dispositivo de BP ajustável, que gerava sobrecarga sistólica por 12 horas, alternada com 12 horas de descanso do VD. As pressões de VD, tronco pulmonar e aorta foram medidas durante todo o estudo. Ecocardiograma foi realizado semanalmente. Após quatro semanas, os animais foram eutanasiados para avaliação morfológica dos ventrículos. O grupo Controle foi submetido a eutanásia para análise em condições basais. RESULTADOS: A sobrecarga pressórica foi menor no grupo Intermitente (p=0,001), comparada ao grupo Convencional. Houve aumento na espessura do VD do grupo Intermitente, medida pelo ecocardiograma, comparado ao seu momento basal (p<0,05). O índice de performance miocárdica do VD foi melhor no grupo Intermitente (p=0,024), comparado ao Convencional. Os grupos estimulados apresentaram aumento da massa muscular em comparação ao grupo Controle (p=0,001). Não houve diferença no conteúdo de água miocárdica. CONCLUSÃO: A BP intermitente desenvolveu hipertrofia de melhor desempenho funcional, sugerindo este protocolo como método preferencial de preparo ventricular.

BACKGROUND: Corrected transposition of great arteries often evolves with right ventricular dysfunction. The ventricular preparation for anatomic correction in adult patients has produced disappointing results. OBJECTIVE: To assess right ventricular hypertrophy (RV) induced by conventional and intermittent pulmonary banding (PB) in adult animals. METHODS: Nineteen adult goats were divided into three groups: conventional (six animals), intermittent (six animals) and control (seven animals). The Conventional group underwent fixed PB with cardiac tape, while the intermittent group received PB adjustable device, which generated systolic overload for 12 hours, alternated with 12 hours of rest of RV. The pressures of the RV, pulmonary artery and aorta were measured throughout the study. Echocardiography was performed weekly. After four weeks, the animals were euthanized for morphological evaluation of the ventricles. The Control group was put to euthanasia for analysis at baseline. RESULTS: Pressure overload was lower in the intermittent group (p = 0.001), compared to the conventional group. There was an increase in the thickness of the RV of the Intermittent group measured by echocardiography compared to their baseline values (p < 0.05). The myocardial performance index in the RV group was better in the Intermittent group (p = 0.024), compared to the Conventional group. The groups stimulated showed increased muscle mass compared to the Control group (p = 0.001). There was no difference in myocardial water content. CONCLUSION: The intermittent BP developed hypertrophy of better performance, suggesting this protocol as the preferred method of ventricular preparation.

FUNDAMENTO: La transposición corregida de las grandes arterias frecuentemente evoluciona con disfunción ventricular derecha. La preparación ventricular para la corrección anatómica en pacientes adultos presenta resultados desalentadores. OBJETIVO: Analizar la hipertrofia del ventrículo derecho (VD) inducida por dos tipos de vendaje pulmonar (VP), convencional e intermitente en animales adultos. MÉTODOS: Diecinueve cabras adultas fueron divididas en tres grupos: Convencional (seis animales), Intermitente (seis animales) y Control (siete animales). El grupo Convencional fue sometido al VP fijo con cinta cardíaca, mientras que en el grupo Intermitente fue usado dispositivo de VP ajustable, que generaba sobrecarga sistólica por 12 horas, alternada con 12 horas de descanso del VD. Las presiones de VD, tronco pulmonar y aorta fueron medidas durante todo el estudio. Ecocardiograma fue realizado semanalmente. Después de cuatro semanas, los animales fueron eutanasiados para evaluación morfológica de los ventrículos. El grupo Control fue sometido a eutanasia para análisis en condiciones basales. RESULTADOS: La sobrecarga presórica fue menor en el grupo Intermitente (p=0,001), comparada al grupo Convencional. Hubo aumento en el espesor del VD del grupo Intermitente, medida por el ecocardiograma, comparado a su momento basal (p<0,05). El índice de performance miocárdica del VD fue mejor en el grupo Intermitente (p=0,024), comparado al Convencional. Los grupos estimulados presentaron aumento de la masa muscular en comparación al grupo Control (p=0,001). No hubo diferencia en el contenido de agua miocárdica. CONCLUSIÓN: EL VP intermitente desarrolló hipertrofia de mejor desempeño funcional, sugiriendo este protocolo como método preferencial de preparación ventricular.

Análise do processo de adaptação ventricular após bandagem do tronco pulmonar em animais adultos / Study of right ventricles adaptation process following pulmonary artery banding in adult animals

Pacientes portadores de transposição das grandes artérias submetidos previamente. Correção cirúrgica no plano atrial ou transposição corrigida das grandes artérias frequentemente evoluem com disfunção do ventrículo direito morfológico. Para estes casos, tem sido proposta a correção anatômica, chamada cirurgia de Double Switch ou dupla inversão, invariavelmente realizada na adolescência ou na idade adulta. Com isso, grande parte destes pacientes necessita preparar o ventrículo esquerdo, através da bandagem do tronco pulmonar. Várias são as dificuldades no preparo do miocárdio adulto e resultados desapontadores são relatados nestes indivíduos. O objetivo deste trabalho foi promover e analisar o processo de adaptação do ventrículo direito em modelo animal adulto, comparando o método de bandagem fixa, utilizado tradicionalmente na prática clínica, com um novo método de bandagem intermitente, por um período de quatro semanas. Foram utilizadas 18 cabras adultas, divididas Em três grupos: Chama (n = 6, peso = 26,42. 2,63 Kg, bandagem frouxa, sem sobrecarga sistólica), Fixo (n = 6, peso = 26,33 . 2,32 kg, bandagem convencional com sobrecarga sistólica contínua do ventrículo direito), Intermitente (n = 6, peso = 25,17. 2,48 kg, bandagem com dispositivo ajustável e 12 horas diárias de sobrecarga sistólica do ventrículo direito). No grupo fixo, os animais foram submetidos bandagem do tronco pulmonar com fita umbilical, tentando alcançar uma relação pressórica entre ventrículo direito e aorta de 0,7 no momento da cirurgia. Nos animais do grupo Intermitente, a sobrecarga sistólica foi promovida por um dispositivo ajustável calibrado percutaneamente. A mesma relação pressórica foi almejada diariamente através da insuflação do dispositivo por 12 horas, alternada com 12 horas de desinsuflação do dispositivo. Aferições hemodinâmicas foram feitas três vezes por semana no grupo Intermitente e duas vezes por semana nos grupos Fixo e Sham...

One of the late complications of patients with simple or congenitally corrected transposition of the great arteries includes right (systemic) ventricular failure. The policy of anatomic repair (double switch operation) has often been proposed for adolescents and adults. However, a period of reconditioning the left ventricle through pulmonary artery banding is often required. Although it appears to be capable of providing adequate left ventricular training when done at an early age, it is not always suitable for mature myocardium, with disappointing results in older patients. This study sought to assess two different methods of promoting right ventricles hypertrophy in adult animals for a four-week period, by means of fixed and intermittent adjustable pulmonary artery banding system. Eighteen healthy adult goats were distributed into three groups: Sham (n = 6, weight = 26.42 kg Ž 2.63 kg, loose pulmonary artery banding, no systolic pressure overload), Fixed (n = 6, weight = 26.33 kg Ž 2.32 kg, continuous systolic overload with fixed pulmonary artery band) and Intermittent (n = 6, weight = 25.17 kg Ž 2.48 kg, daily 12-hour systolic overload with adjustable pulmonary artery band). Sham group animals received a loose pulmonary band, while in the Fixed group, an umbilical tape was used to band the pulmonary trunk, adjusted during the implantation to achieve a 0.7 right ventricle / aorta pressure ratio. In the Intermittent group, an adjustable pulmonary artery banding device was implanted on the pulmonary trunk and adjusted according to the volume injected percutaneously. The banding system was inflated daily until the 0.7 pressure ratio was achieved. Systolic overload was maintained for 12 hours, alternated with a 12-hour resting period. All animals were submitted to echocardiographic studies on a weekly basis, while hemodynamic evaluations were performed three times a week in the Intermittent group and twice a week in the Fixed and Sham groups...

Bandagem reversível do tronco pulmonar IV: análise da hipertrofia aguda do ventrículo direito em modelo experimental de sobrecarga intermitente / IV Pulmonary trunk reversible banding: analysis of right ventricle acute hypertrophy in an intermittent loading experimental model

OBJETIVO: A bandagem ajustável do tronco pulmonar (TP) pode proporcionar treinamento ventricular mais fisiológico para cirurgia de Jatene em dois estágios. Este estudo experimental analisa a hipertrofia aguda (96 horas) do ventrículo direito (VD) submetido à sobrecarga sistólica intermitente. MÉTODOS: Cinco grupos de sete cabritos jovens foram dispostos conforme o tempo de sobrecarga sistólica do VD (0, 24, 48, 72 e 96 horas). O grupo zero hora funcionou como grupo controle. Avaliações ecocardiográficas e hemodinâmicas foram feitas diariamente. Os animais foram sacrificados para avaliação do conteúdo de água e pesagem das massas cardíacas. RESULTADOS: Houve aumento da espessura do VD a partir de 48 horas de treinamento (p<0,05) e rebaixamento da fração de ejeção do VD, com dilatação importante desta câmara nas primeiras 24 horas do protocolo, recuperando-se posteriormente. Houve aumento da relação volume/massa nas primeiras 24 horas do protocolo, em relação ao momento 96 horas (p=0,003). A massa do VD apresentou aumento de 104,7 por cento no grupo 96 horas em relação ao controle. Não houve diferença quanto ao conteúdo de água do VD. A média diária de aumento da massa do VD foi de 21,6 por cento ± 26,8 por cento. A taxa de ganho de massa muscular do VD para todo o período de estudo foi de 0,084 g/h ± 0,035 g/h. CONCLUSÃO: O protocolo de bandagem intermitente do TP permitiu ganho de massa muscular do VD, significativa no grupo de 96 horas de estudo. Esta hipertrofia não foi acompanhada de aumento no conteúdo de água, o que sugere maior síntese protéica nos tecidos cardíacos.

OBJECTIVES: Adjustable pulmonary trunk (PT) banding device may induce a more physiologic ventricle retraining for the two-stage Jatene operation. This experimental study evaluates the acute hypertrophy (96 hours) of the right ventricle (RV) submitted to an intermittent pressure overload. METHODS: Five groups of seven young goats were distributed according to RV intermittent systolic overload duration (0, 24, 48, 72 and 96 hours). The zero-hour group served as a control group. Echocardiographic and hemodynamic evaluations were performed daily. After completing the training program for each group, the animals were sacrificed for water content and cardiac masses evaluation. RESULTS: There was a significant increase in RV free wall thickness starting with the 48-hour group (p<0.05). However, a decreased RV ejection fraction, associated with an important RV dilation and a significant increase in the RV volume to mass ratio was observed at 24-hour training period, when compared to 96-hour period (p=0.003), with subsequent recovery throughout the protocol. A 104.7 percent increase in RV mass was observed in the 96-hour group, as compared to the control group, with no differences in water content between these two groups. The daily mean increase in RV mass during the study period was 21.6 percent ± 26.8 percent. The rate of RV mass acquisition for the overall study period of intermittent systolic overload was 0.084 g/h ± 0.035 g/h. CONCLUSION: Intermittent PT banding has allowed a significant RV mass acquisition in the 96-hour trained group. No myocardial water content changes were observed in this group, suggesting an increased myocardial protein synthesis.

Proteção miocárdica ao coração hipertrofiado: o eterno desafio: [revisão] / Myocardial protection to the hypertrophied heart: the eternal challenge: [review]

A proteção miocárdica permitiu enorme avanço na moderna cirurgia cardíaca, reduzindo a mortalidade e permitindo que operações cada vez mais complexas pudessem ser realizadas. A alteração na população eleita para procedimentos cirúrgicos cardiológicos mudou significativamente nas últimas décadas, com o aumento de pacientes mais idosos, com função ventricular deprimida e miocárdio hipertrofiado. Essa última condição, desde os primórdios da cirurgia cardíaca, constituiu-se em grande desafio. Diversas técnicas de proteção ao miocárdio hipertrofiado foram descritas, porém com resultados não alentadores. As características da hipertrofia miocárdica no adulto com cardiopatia cirúrgica apresentam particularidades desafiadoras. Nesse artigo, procuramos atualizar o estado da arte sobre a proteção miocárdica ao coração hipertrofiado.

The myocardial protection allowed great advance in cardiac surgery, decreasing the mortality and making more feasible complex surgeries. Latterly, the patient population elected for cardiac procedures has been changing towards elderly patients with ventricular function depressed and myocardial hypertrophy. The myocardial hypertrophy condition represents a great challenge since the beginning of the cardiac surgery. Several techniques have been described to protect the myocardial hypertrophy, however with no satisfactory results. In this manuscript we present the state of the art technique of myocardial protection.

Avaliação dos mecanismos adaptativos do miocárdio durante sobrecarga de pressão induzida com o uso de bandagem do tronco pulmonar: participação da proliferação celular / Assessment of myocardial adaptive mechanisms during pressure overload induced by pulmonary artery banding: contribution of cell proliferation

INTRODUÇÃO: Para os pacientes portadores de transposição das grandes artérias que perderam a chance da cirurgia de Jatene nas primeiras semanas de vida, indica-se realizar o preparo ventricular através da bandagem do tronco pulmonar (BTP), objetivando causar aumento na massa miocárdica. Entretanto, com o tempo, a câmara hipertrofiada pode apresentar disfunção contrátil; portanto, é importante conhecer a qualidade do tecido preparado, uma vez que já se sabe que tanto os miocardiócitos (MCD) quanto as células do interstício e vasos (I/V) são capazes de proliferar após o período neonatal. Baseando-se no condicionamento físico de atletas e considerando-se que os músculos cardíaco e esquelético são ambos estriados, postula-se a hipótese de que o tipo de preparo ventricular possa influenciar nas características do miocárdio treinado. OBJETIVOS: Identificar o tipo de mecanismo adaptativo (hipertrofia/hiperplasia) envolvido no preparo rápido do ventrículo pulmonar submetido à sobrecarga de pressão por meio de BTP, através da análise dos MCD e células do I/V, verificando se existem diferenças em relação ao tipo de treinamento (contínuo x intermitente) em comparação com os controles. MÉTODOS: Foram estudados experimentalmente 21 cabritos após o período neonatal, divididos em três grupos (C = grupo controle, n = 7, sem procedimento cirúrgico; EC = grupo de estimulação contínua, n = 7, com bandagem progressiva e permanente do tronco pulmonar durante 96 horas; EI = grupo de estimulação intermitente, n = 7, com bandagem progressiva, 12 horas ao dia, totalizando 48 horas). Todos foram submetidos a estudo ecocardiográfico basal e aqueles dos grupos EC e EI a ecocardiogramas diários para verificar a aquisição de massa muscular do ventrículo direito (VD). Após o estudo, os animais foram sacrificados, os corações retirados e cortes histológicos do VD, ventrículo esquerdo (VE) e septo interventricular (S) fixados em formalina e processados para análise...

INTRODUCTION: Rapid ventricular conditioning induced by pulmonary artery banding (PAB) has been indicated to those patients with transposition of the great arteries (TGA) who have lost the chance for arterial switch operation ? Jatene?s procedure ? aiming at induce myocardial mass increase. However, with time, hypertrophied chamber may exhibit contractile dysfunction, so that, it is important to assess quality of the prepared tissue, once it is of knowledge that both cardiomyocytes (CMC) and interstitial/vessel (I/V) cells are capable of proliferating after neonatal period. Based on fitness of athletes and considering that cardiac and skeletal muscles are both striated, there is the hypothesis that the type of ventricular prepare may influence the characteristics of the training myocardium. OBJECTIVES: Through CMC and I/V cells analysis, identifies the type of adaptive mechanism (hypertrophy/ hyperplasia) involved in rapid prepare of subpulmonary ventricle submitted to pressure overload by PAB, and verifies if there are differences in relation to the kind of training (continuous x intermittent), comparing them to the controls. METHODS: Twenty-one goats, beyond neonatal period, were experimentally studied. They were divided in three groups: C (control group, n = 7, with no surgical procedure); CS (continuous stimulation group, n = 7, with progressive and permanent PAB, during 96 hours); IS (intermittent stimulation group, n = 7, with progressive PAB, 12 hours/day, totalizing 48 hours). All the animals were submitted to basal echocardiograms and those from CS and IS groups to diary echocardiograms to verify right ventricular (RV) muscular mass acquisition. After the study, goats were killed, hearts excised and histological sections from RV, left ventricle (LV) and ventricular septum (VS) were formalin fixed and histologically processed. Collagen area fraction (through Picro-sirius red staining), CMC and respective nuclei diameter, and number of CMC and I/V...

Bandagem ajustável do tronco pulmonar: comparação de dois métodos de hipertrofia aguda do ventrículo sub-pulmonar / Adjustable pulmonary trunk banding: comparison of two methods of acute subpulmonary ventricle hypertrophy

O preparo do ventrículo sub-pulmonar através da bandagem do tronco pulmonar (TP) pode ser aplicado nos pacientes portadores de transposição das grandes artérias (TGA) que perderam a chance da cirurgia no período neonatal ou naqueles já submetidos à correção no plano atrial (Senning ou Mustard) e ainda nos portadores de transposição corrigida das grandes artérias (TCGA), que evoluíram com disfunção do ventrículo direito (sistêmico). Nesses casos, a bandagem do TP poderá induzir a hipertrofia do ventrículo sub-pulmonar (ventrículo esquerdo) na TGA, habilitando-o para o manuseio da circulação sistêmica após a cirurgia de Jatene. Entretanto, durante o preparo do ventrículo esquerdo (VE), observa-se elevada morbimortalidade, provavelmente relacionada a uma sobrecarga aguda de pressão, não tolerada pelo ventrículo. Isto se deve à dificuldade em ajustar o diâmetro da bandagem do TP, realizada em condições não fisiológicas, com o paciente anestesiado e com o tórax aberto. O objetivo deste trabalho foi o de comparar a eficiência de dois protocolos experimentais de sobrecarga pressórica contínua e intermitente do ventrículo direito (VD) para induzir a hipertrofia rápida do ventrículo subpulmonar. Foram utilizados 21 cabritos jovens (30 a 60 dias de idade), divididos em três grupos: controle (n = 7, peso = 7,5 ± 1,9 kg), contínuo (n = 7, peso = 9,3 ± 1,4 kg, sobrecarga sistólica contínua do VD), intermitente (n = 7, peso = 8,1 ± 0,8 kg, 12 horas/dia de sobrecarga sistólica do VD). A sobrecarga sistólica foi obtida através de um manguito hidráulico de silicone implantado no tronco pulmonar. O dispositivo foi insuflado percutaneamente, através de um botão auto selante de silicone, com o objetivo de se atingir uma relação de pressões entre VD e VE de 70%. Avaliações ecocardiográficas e hemodinâmicas foram feitas diariamente. A sobrecarga sistólica do VD foi mantida por 96 horas no grupo contínuo e por quatro períodos de 12 horas, alternados com 12 horas de descanso...

Preparation of the subpulmonary ventricle with pulmonary trunk (PT) banding may be applied not only in patients with transposition of the great arteries (TGA) beyond the neonatal period, but also in those who present with systemic ventricular failure in corrected TGA or after failed atrial baffle operations. PT banding can induce subpulmonary ventricle hypertrophy that must be able to assume the increased work load and support the systemic circulation. However, subpulmonary ventricle training carries a high morbidity and mortality rates, probably related to acute pressure overload, not tolerated by the ventricle. Adjustment of PT banding under non-physiological conditions is hard to achieve. We sought to assess two different programs of systolic overload (continuous and intermittent) on the pulmonary ventricle (RV) of young goats with the aim of inducing rapid ventricular hypertrophy. Twenty one healthy 60-days-old goats were divided in three groups: control (n = 7, wt = 7.5±1.9 kg, no surgical procedure), continuous stimulation (n = 7, wt = 9.3±1.4 kg, continuous RV systolic overload), and intermittent stimulation (n = 7, wt = 8.1 ± 0.8 kg, 12 hours a day RV systolic overload). Pressure load was achieved by an adjustable PT banding device. The device was implanted around the PT and inflated percutaneously so that a 0.7 RV/LV pressure ratio was achieved. Echocardiographic and hemodynamic evaluations were performed every day. Systolic overload was maintained for 96 hours in the continuous group, while the intermittent group had four 12-hour periods of systolic overload, alternated with a resting period of 12 hours. The animals were then killed for water content evaluation. The inttermitent group achieved a significant increase (p<0,05) of RV mass (1,7 g/kg ± 0,5 g/kg) and septum (1,4 g/kg ± 0,3 g/kg), as compared to the ones from control group (RV: 0,9 g/kg ± 0,2 g/kg; septum: 1,0 g/kg ± 0,2 g/kg), while the continuous group showed only an RV mass increase...