Effect of combined physical exercise program on improving the functional capacity and the cardiac autonomic modulation of Chagas cardiomyopathy

Abstract Aims: Patients with Chagas cardiomyopathy (ChC) could have a significant reduction in functional capacity (FC). This study aimed to report the effect of a 24-week combined physical exercise program on the FC of a patient with ChC. Methods: A woman, 44 years old, with positive serology for ChC in stage B2 has submitted the following assessments: i) Physical assessment: ii) Cardiopulmonary exercise test; iii) Test of 1-maximum Repetition, iv) Evaluation of cardiac autonomic modulation by heart rate variability (HRV). Results: The results obtained revealed a reduction in the anthropometric parameters and the SBP after training. Additionally, we observed an improvement in FC (aerobic and strength condiction) and cardiac autonomic modulation after 24 weeks of combined training. Conclusion: Our findings show that of a 24-week combined physical exercise program improved either FC or HRVof the patient with ChC.

Estudio histopatológico de tejido cardiaco de roedores infectados con Trypanosoma cruzi capturados en barrios suburbanos de Mérida, México / Histopathological study in cardiac tissue of rodents infected with Trypanosoma cruzi, captured in suburbs of Mérida, México

Resumen Introducción. Trypanosoma cruzi es el agente causal de la tripanosomiasis americana, enfermedad endémica en México. Los roedores Mus musculus y Rattus rattus son reservorios del parásito, el cual invade las fibras cardiacas y desarrolla nidos parasitarios produciendo diversas lesiones. Los estudios histopatológicos en roedores naturalmente infectados son escasos. Objetivo. Describir los tipos y las frecuencias de las lesiones microscópicas en muestras de tejido cardiaco de M. musculus y R. rattus infectados con T. cruzi capturados en Mérida, México. Materiales y métodos. Los roedores se capturaron en los barrios suburbanos de Mérida. Se extrajo el tejido cardiaco y se procesó por la técnica de inclusión en parafina y tinción con hematoxilina y eosina. Su examen se hizo con un microscópico convencional y se determinaron todas las lesiones y su grado de afección. Resultados. Se trabajaron ocho muestras de tejido de M. musculus y siete de R. rattus. Se encontraron nidos parasitarios en siete del total de las muestras: en 3 de las 8 de M. musculus y en 4 de las 7 de R. rattus. Se observaron infiltrados inflamatorios en todas las muestras. Otras lesiones fueron la degeneración de las fibras cardiacas (8/15), la congestión de los vasos sanguíneos (6/15) y la necrosis (5/15). Discusión. Las lesiones observadas están descritas en los modelos animales experimentales y en los humanos con tripanosomiasis americana. Los infiltrados inflamatorios se han descrito como la lesión más significativa en los humanos y en los reservorios en la etapa crónica de la enfermedad. Conclusión. Las lesiones observadas están asociadas con la infección con T. cruzi, lo cual confirma que los roedores estudiados son reservorios de este parásito.

Abstract Introduction: Trypanosoma cruzi is the causal agent of the American trypanosomiasis, an endemic disease in México. The commensal rodents Mus musculus and Rattus rattus are reservoirs of this parasite, which invades cardiac fibers and develops parasite nests causing various lesions. Histopathological studies in naturally infected rodents are scarce. Objective: To describe the types and frequencies of microscopic lesions in cardiac tissue of M. musculus and R. rattus infected with T. cruzi captured in Mérida, México. Materials and methods: The rodents were captured in suburban environments of Mérida. Cardiac tissue was extracted and processed by the paraffin inclusion technique and hematoxylin and eosin stained. The observation was made with a conventional microscope and all the lesions, as well as their degree, were identified. Results: Eight tissue samples of M. musculus and seven of R. rattus were studied. Parasite nests were found in 7/15, specifically 3/8 in M. musculus and 4/7 in R. rattus. The inflammatory infiltrate was the most frequent lesion. Other lesions were: Degeneration of cardiac fibers (8/15), congestion of blood vessels (6/15), and necrosis (5/15). Discussion: The lesions we observed have been described in experimental animal models and in humans with American trypanosomiasis. The inflammatory infiltrate has been identified as the most significant lesion in humans and reservoirs in the chronic stage of the disease. Conclusion: The lesions we described are associated with T. cruzi infection, which confirms that the rodents studied are reservoirs of this parasite.

Obstructive Sleep Apnea is Common and Associated with Heart Remodeling in Patients with Chagas Disease / Apneia Obstrutiva do Sono é Comum e está Associada à Remodelação Cardíaca em Pacientes com Doença de Chagas

Abstract Background: Chagas Disease (CD) is an important cause of morbimortality due to heart failure and malignant arrhythmias worldwide, especially in Latin America. Objective: To investigate the association of obstructive sleep apnea (OSA) with heart remodeling and cardiac arrhythmias in patients CD. Methods: Consecutive patients with CD, aged between 30 to 65 years old were enrolled. Participants underwent clinical evaluation, sleep study, 24-hour Holter monitoring, echocardiogram and ambulatory blood pressure monitoring. Results: We evaluated 135 patients [age: 56 (45-62) years; 30% men; BMI: 26 ± 4 kg/m2, Chagas cardiomyopathy: 70%]. Moderate to severe OSA (apnea-hypopnea index, AHI, ≥ 15 events/h) was present in 21% of the patients. OSA was not associated with arrhythmias in this population. As compared to patients with mild or no OSA, patients with moderate to severe OSA had higher frequency of hypertension (79% vs. 72% vs. 44%, p < 0.01) higher nocturnal systolic blood pressure: 119 ± 17 vs. 113 ± 13 vs. 110 ± 11 mmHg, p = 0.01; larger left atrial diameter [37 (33-42) vs. 35 (33-39) vs. 33 (30-36) mm, p < 0.01]; and a greater proportion of left ventricular dysfunction [LVEF < 50% (39% vs. 28% vs. 11%), p < 0.01], respectively. Predictor of left atrial dimension was Log10 (AHI) (b = 3.86, 95% CI: 1.91 to 5.81; p < 0.01). Predictors of ventricular dysfunction were AHI > 15 events/h (OR = 3.61, 95% CI: 1.31 - 9.98; p = 0.01), systolic blood pressure (OR = 1.06, 95% CI: 1.02 - 1.10; p < 0.01) and male gender (OR = 3.24, 95% CI: 1.31 - 8.01; p = 0.01). Conclusions: OSA is independently associated with atrial and ventricular remodeling in patients with CD.

Resumo Fundamento: A doença de Chagas (DC) é uma causa importante de morbimortalidade por insuficiência cardíaca e arritmias malignas em todo o mundo, especialmente na América Latina. Objetivo: Investigar a associação entre apneia obstrutiva do sono (AOS) com remodelação cardíaca e arritmias cardíacas em pacientes com DC. Métodos: Foram incluídos pacientes consecutivos com DC, com idade entre 30 e 65 anos. Os participantes foram submetidos à avaliação clínica, estudo do sono, Holter de 24 horas, ecocardiograma e monitorização ambulatorial da pressão arterial. Resultados: Foram avaliados 135 pacientes [idade: 56 (45-62) anos; 30% homens; IMC: 26 ± 4 kg/m2, cardiomiopatia chagásica: 70%]. AOS moderada a grave (índice de apneia-hipopneia, IAH, ≥ 15 eventos/h) estava presente em 21% dos pacientes. AOS não estava associada a arritmias nessa população. Em comparação com pacientes com AOS leve ou ausente, pacientes com AOS moderada a grave apresentaram maior frequência de hipertensão (79% vs. 72% vs. 44%, p < 0,01) e pressão arterial sistólica noturna mais alta: 119 ± 17 vs. 113 ± 13 vs. 110 ± 11 mmHg, p = 0,01; diâmetro do átrio esquerdo maior [37 (33‑42) vs. 35 (33-39) vs. 33 (30-36) mm, p < 0,01]; e maior proporção de disfunção ventricular esquerda [FEVE < 50% (39% vs. 28% vs. 11%), p < 0,01], respectivamente. O preditor de dimensão do átrio esquerdo foi Log10 (IAH) (β = 3,86, IC 95%: 1,91 a 5,81; p < 0,01). Os preditores de disfunção ventricular foram IAH >15 eventos/h (OR = 3,61, IC 95%: 1,31 - 9,98; p = 0,01), pressão arterial sistólica (OR = 1,06, IC95%: 1,02 - 1,10; p < 0,01) e sexo masculino (OR = 3,24, IC 95%: 1,31 - 8,01; p = 0,01). Conclusões: A AOS está independentemente associada à remodelação atrial e ventricular em pacientes com DC.

Terapia com células-tronco mesenquimais geneticamente modificadas para superexpressão de G6GSF e IGF-1 na doença de chagas crônica experimental / Therapy with genetically modified mesenchymal stem cells for overexpression of G6GSF and IGF-1 in experimental chronic chagasic disease

INTRODUÇÃO: A doença de Chagas é uma doença parasitária causada pelo Trypanosoma cruzi, a qual representa uma das principais causas de morbimortalidade na América Latina. As intervenções terapêuticas existentes não são totalmente eficazes, sendo o transplante cardíaco a única alternativa para os pacientes com cardiopatia chagásica crônica (CCC) grave. Neste sentido, a ausência de terapias capazes de atuar diretamente sobre os determinantes fisiopatológicos da doença torna necessária a identificação de novas abordagens terapêuticas. Estudos previamente realizados pelo nosso grupo mostraram que a utilização de célulastronco obtidas da medula óssea e de outras fontes teve efeitos benéficos no tratamento da CCC experimental. A possibilidade de potencializar os efeitos parácrinos das células-tronco através de modificação genética tem sido alvo de investigações científicas. OBJETIVO: Avaliar os efeitos da terapia com células-tronco mesenquimais (CTMs) da medula óssea, modificadas geneticamente para superexpressar o fator estimulador de colônias de granulócitos (hG-CSF) ou o fator de crescimento semelhante à insulina 1 (hIGF-1) em um modelo experimental de CCC. MATERIAL E MÉTODOS: Camundongos C57BL/6 foram infectados com 1000 tripomastigotas da cepa Colombiana de T. cruzi e, após seis meses de infecção, foram tratados com CTM, CTM-G-CSF, ou CTM-IGF-1. Grupos de animais não infectados ou infectados tratados com salina (veículo) foram utilizados como controles. Todos os animais foram eutanasiados sob anestesia após dois meses de tratamento para análises histopatológicas e morfométricas do coração ou músculo esquelético, bem como para avaliação da expressão de citocinas inflamatórias. RESULTADOS: As secções de corações de camundongos dos grupos tratados com CTM, CTM-GCSF ou CTM-IGF-1 apresentaram redução significativa do número de células inflamatórias e do percentual de fibrose em comparação aos animais chagásicos tratados com salina, sendo esta diferença mais evidente no grupo que foi tratado com células-tronco que superexpressam o G-CSF. Além disto, a terapia com CTM-G-CSF induziu a mobilização de células imunomoduladoras para o coração, tais como células supressoras de origem mielóide (MDSC) e células T regulatórias Foxp3+ que expressam IL-10. A avaliação da expressão gênica das citocinas inflamatórias no tecido cardíaco mostrou um aumento das citocinas inflamatórias em animais chagásicos crônicos quando comparados aos controles não infectados, sendo a maioria delas moduladas de forma significativa nos grupos que foram tratados com CTM ou CTM-G-CSF. Apesar da terapia utilizando CTM-IGF-1 não ter apresentado benefício adicional ao tecido cardíaco comparado ao grupo que foi tratado com CTM não modificadas, foi observado um efeito regenerativo desta terapia no músculo esquelético dos animais, resultando em um aumento de fibras musculares esqueléticas 60 dias após o tratamento. CONCLUSÃO: Nossos resultados demonstram que o tratamento com CTM da medula óssea que superexpressam hG-CSF ou hIGF-1 potencializou o efeito terapêutico das CTMs através de ações imunomoduladoras e pró-regenerativas no coração e músculo esquelético de camundongos cronicamente infectados por T. cruzi. Desse modo, a modificação genética de CTMs para superexpressão de fatores com potencial terapêutico representa uma estratégia promissora para o desenvolvimento de novas terapias para a cardiomiopatia chagásica crônica

INTRODUCTION: Chagas' disease is a parasitic disease caused by Trypanosoma cruzi, which is one of the main causes of cardiovascular morbidity and mortality in Latin America. Existing therapeutic interventions are not fully effective, and heart transplantation is the only alternative for patients with severe chronic Chagas' heart disease. In this sense, the absence of therapies capable of acting directly on the pathophysiological determinants of the disease demonstrates the necessity of identifying new therapeutic approaches. Studies previously conducted by our group demonstrated that the use of stem cells obtained from bone marrow and other sources had beneficial effects in the treatment of experimental chagas disease. Additionally, the possibility of enhancing stem cell paracrine effects through genetic modification has been the subject of scientific investigations. OBJECTIVE: To evaluate the effects of genetically modified mesenchymal stem cell therapy to overexpress granulocyte colony stimulating factor (hG-CSF) or insulin-like growth factor 1 (hIGF-1) in an experimental model of Chagas disease. MATERIAL AND METHODS: C57BL/6 mice were infected with 1000 trypomastigotes from the Colombian strain of T. cruzi and, after six months of infection, were treated with CTM, CTM-G-CSF, or CTM-IGF-1. Groups of uninfected or infected animals treated with saline (vehicle) were used as controls. All animals were euthanized under anesthesia after two months of treatment for histopathological and morphometric analysis of the heart or skeletal muscle, as well as for evaluation of inflammatory cytokine expression. RESULTS: Mouse heart sections from groups treated with CTM, CTM-GCSF or CTM-IGF-1 showed a significant reduction in the number of inflammatory cells and the percentage of fibrosis when compared to chagasic animals treated with saline.This difference was more evident in the group that was treated with stem cells overexpressing G-CSF. In addition, CTM-G-CSF therapy induced mobilization of immunomodulatory cells to the heart, including myeloid suppressor cells (MDSC) and Foxp3 + regulatory T cells expressing IL-10. Expression of inflammatory cytokine genes in cardiac tissue revealed an increase in inflammatory cytokines in chronic chagasic animals when compared to uninfected controls, where most cytokines were significantly modulated in groups treated with CTM or CTM-G-CSF. Although CTM-IGF-1 therapy demonstrated no additional benefit to cardiac tissue when compared to the group treated with unmodified CTM, a regenerative effect of this therapy was observed in chagasic mice skeletal muscle, resulting in an increase in skeletal muscle fibers 60 days after treatment. CONCLUSION: Our results demonstrate that bone marrow derived CTM treatment overexpressing hG-CSF or hIGF-1 enhanced the therapeutic effects of MSCs through immunomodulation and proregenerative actions in the heart and skeletal muscle of mice chronically infected wthT. cruzi. Thus, the genetic modification of CTMs for overexpression of factors with therapeutic potential represents a promising strategy for the development of new therapies for chronic chagasic cardiomyopathy

Ex vivo T-lymphocyte chemokine receptor phenotypes in patients with chronic Chagas disease

Abstract INTRODUCTION: Elucidating the molecules involved in the inflammatory process of chronic Chagas disease may allow identification of treatment targets. METHODS: The ex vivo phenotypic expression of chemokine receptors CCR1, CCR3, CCR4, CCR5, CXCR2, CXCR3, CXCR4, and CXCR5 on the CD4+ and CD8+ T-cells of patients with chronic Chagas cardiomyopathy of varying severity was evaluated using flow cytometry. RESULTS: Differential expression of CD4+CCR3+ and CD8+CCR4+ T-cells was observed in patients with mild cardiac involvement compared, respectively, with patients with severe cardiac and asymptomatic forms of Chagas disease. CONCLUSIONS: These receptors are possibly involved in the pathogenesis of chronic Chagas cardiomyopathy.

Novas abordagens terapêuticas na Doença de Chagas: terapia celular, anticorpos, aférese / New therapheutic approaches in Chagas Disease stem cell antibodies apheresis

A doença de Chagas é considerada, atualmente, pela Organização Mundial da Saúde uma das doenças tropicais negligenciadas, com estimativa de mais de 8 milhões de pessoas infectadas em todo o mundo. Recentemente tem havido crescente interesse na doença de Chagas, importante etiologia de miocardiopatia na América Latina, devido, em grande parte, ao aumento da incidência dessa doença em países desenvolvidos. A despeito do amplo emprego de drogas antiparasitárias na forma aguda da doença de Chagas, o tratamento etiológico da miocardiopatia chagásica crônica permanece incerto, sendo o benefício para o prognóstico dos pacientes ainda indeterminado. No presente artigo realizamos revisão sistemática a respeito do emprego de terapia celular, anticorpos, vacinas e plasmaferese em pacientes com doença de Chagas. Os dados levantados indicam que, a despeito de a terapia baseada em células-tronco mostrar potencial benéfico em modelos experimentais, em seres humanos, a evidência até o momento disponível não nos autoriza a utilizar tal modalidade na rotina assistencial. Vacinas baseadas em antígenos genéticos têm potencial a ser explorado, mas sem aplicabilidade momentânea em seres humanos. Novos estudos são necessários para elucidar o uso real dessas modalidades alternativas no contexto da miocardiopatia chagásica.

ABSTRACT The World Health Organization, with an estimate of over 8 million people infected worldwide, currently considers the Chagas disease as one of the neglected tropical diseases. Recently there has been increasing interest in Chagas disease, an important etiology of cardiomyopathy in Latin America, due in large part to the increased incidence in developed countries. Despite the widespread use of antiparasitic drugs in the acute infected form of Chagas disease, etiological treatment of chronic Chagas cardiomyopathy remains uncertain, and the benefit for the prognosis of patients still undetermined. In the present article, we present a systematic review on the use of cell therapy, antibodies, vaccines and plasmapheresis in patients with Chagas disease. The data collected indicate that, despite the stem cell-based therapy showing beneficial potential in experimental models, in humans, the evidence so far available does not allows us to use this modality as a routine treatment. Vaccines based on genetic antigens have potential to be explored, but without immediate applicability in humans. Further studies are needed to elucidate the actual use of these alternative methods in the context of Chagas cardiomyopathy.

Aspectos imunológicos da infecção por Trypanosoma Cruzi - persistência do parasita e autoimunidade / Immunological aspects of Trypanosoma Cruzi infection - persistence of the and autoimmunity

Apesar de a doença de Chagas ter sido intensamente estudada ao longo de mais de um século desde sua descoberta, existem lacunas de conhecimento com relação aos mecanismos fisiopatogênicos que levam ao desenvolvimento tardio da cardiomiopatia chagásica crônica. Um aspecto intrigante da doença é a complexa interação entre o hospedeiro e o parasita e suas repercussões. A ocorrência de documentada inflamação tecidual, presente mais intensamente na fase aguda, mas persistente em baixa intensidade também na fase crônica, pode ser consequência do tropismo cardíaco do parasita ou de alterações autoimunes. Nesta revisão, nós abordaremos as evidências do papel patológico da persistência do parasita e da autoimunidade na patogênese da doença de Chagas

Although Chagas disease has been studied intensely for more than a century since it was first discovered, there are gaps in the knowledge of the physiopathogenic mechanism that lead to the late development of chronic chagasic cardiomyopathy. An intriguing aspect of the disease is the complex interaction between the host and the parasite and its repercussions. The occurrence of documented tissue inflammation, which is more intensely present in the acute phase but also persists with lower intensity in the chronic phase, may be a consequence of cardiac tropism of the parasite or of autoimmune changes. In this review, we address the evidence of the pathological role of persistence of the parasite and autoimmunity in the pathogenesis of Chagas disease

Severity of chronic experimental Chagas' heart disease parallels tumour necrosis factor and nitric oxide levels in the serum: models of mild and severe disease

Heart tissue inflammation, progressive fibrosis and electrocardiographic alterations occur in approximately 30% of patients infected by Trypanosoma cruzi, 10-30 years after infection. Further, plasma levels of tumour necrosis factor (TNF) and nitric oxide (NO) are associated with the degree of heart dysfunction in chronic chagasic cardiomyopathy (CCC). Thus, our aim was to establish experimental models that mimic a range of parasitological, pathological and cardiac alterations described in patients with chronic Chagas’ heart disease and evaluate whether heart disease severity was associated with increased TNF and NO levels in the serum. Our results show that C3H/He mice chronically infected with the Colombian T. cruzi strain have more severe cardiac parasitism and inflammation than C57BL/6 mice. In addition, connexin 43 disorganisation and fibronectin deposition in the heart tissue, increased levels of creatine kinase cardiac MB isoenzyme activity in the serum and more severe electrical abnormalities were observed in T. cruzi-infected C3H/He mice compared to C57BL/6 mice. Therefore, T. cruzi-infected C3H/He and C57BL/6 mice represent severe and mild models of CCC, respectively. Moreover, the CCC severity paralleled the TNF and NO levels in the serum. Therefore, these models are appropriate for studying the pathophysiology and biomarkers of CCC progression, as well as for testing therapeutic agents for patients with Chagas’ heart disease.

Transplante de células mesenquimais de tecido adiposo na cardiopatia chagásica crônica experimental / Transplantation of adipose tissue mesenchymal stem cells in experimental chronic chagasic cardiopathy

FUNDAMENTO: A doença de Chagas, causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, é uma das mais importantes causas de insuficiência cardíaca na América Latina. A terapia celular vem sendo investigada como uma possível opção terapêutica para pacientes com doenças cardiovasculares. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da terapia com células-tronco mesenquimais em um modelo experimental de cardiomiopatia chagásica crônica. MÉTODOS: Camundongos C57BL/6 foram infectados com 1000 tripomastigotas da cepa Colombiana de T. cruzi e, após seis meses de infecção, foram tratados com células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo humano (CTTAs) ou com meio DMEM (controle). O grupo tratado recebeu duas injeções intraperitoneais de CTTAs (1x106 células / dose), com um mês de intervalo entre as duas doses. Antes e após 1 e 2 meses de tratamento, os animais chagásicos e controles normais foram submetidos à eletrocardiograma e teste ergoespirométrico. Todos os animais foram sacrificados sob anestesia após 2 meses de tratamento, para análise histopatológica do coração. RESULTADOS: Não foi observada melhora de arritmias e da função cardiovascular no grupo tratado com CTTAs, porém secções de corações de camundongos deste grupo apresentaram uma redução significativa do número de células inflamatórias (p < 0,0001) e da área de fibrose (p < 0,01) em comparação com animais chagásicos tratados com DMEM. CONCLUSÃO: Deste modo, conclui-se que a administração de CTTAs por via intraperitoneal é capaz de reduzir inflamação e fibrose no coração de camundongos cronicamente infectados por T. cruzi, porém não teve efeitos na função cardíaca dois meses após o transplante.

BACKGROUND: Chagas disease, caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, is a major cause of heart failure in Latin America. Tissue therapy has been investigated as a possible therapeutic option for patients with cardiovascular disease. OBJECTIVE: This study evaluated the effects of therapy with mesenchymal stem cells in an experimental model of chronic Chagasic cardiomyopathy. METHODS: C57BL/6 mice were infected with 1000 trypomastigotes from the Colombian strain of T. cruzi and, after six months of infection, were treated with mesenchymal human stem cells from adipose tissue (STAT) or with Dulbecco/Vogt modified Eagle's minimal essential medium - DMEM (control). The treated group received two intraperitoneal injections of STAT (1x10(6) cells/dose), with a month interval between the two doses. Before and after the first and second months of treatment, the chagasic and normal control animals underwent cardiopulmonary exercise testing and electrocardiography. All animals were sacrificed under anesthesia after two months of treatment for histopathological analysis of the heart. RESULTS: No improvement was observed in arrhythmias and cardiovascular function in the group of animals treated with STAT; however, sections of mice hearts in this group revealed a significant reduction in the number of inflammatory cells (p<0.0001) and areas of fibrosis (p<0.01) in comparison with chagasic animals treated with DMEM. CONCLUSION: Thus, it is concluded that administration of intraperitoneal STAT can reduce inflammation and fibrosis in the heart of mice chronically infected with T. cruzi; however, there were no effects on the cardiac function two months after transplantation.

Estudo da metaloproteinases 2 e 9 e seus inibidores nas formas clínicas indeterminada e cardíaca da doença de Chagas

A cardiomiopatia dilatada crônica decorrente da infecção pelo T. cruzi está associada com o remodelamento do miocárdio e com a fibrose intersticial, o que resulta em mudanças significativas da matriz extracelular (MEC). O remodelamento da MEC é regulado por enzimas proteolíticas como as metaloproteinases de matriz (MMPs). Nesse estudo, avaliamos pela primeira vez o envolvimento das MMPs 2 e 9 e seus inibidores (TIMPs) em pacientes portadores das formas clínicas indeterminada (IND) e cardíaca (CARD) da doença de Chagas. Nossos resultados mostraram que os níveis séricos da MMP-9 estão associados com a gravidade do acometimento cardíaco e que a MMP-9 possui maior potencial de atividade proteolítica no soro de pacientes CARD. Os níveis séricos de TIMP-1 não apresentaram diferenças estatísticas entre os grupos estudados. Por outro lado, os níveis séricos de TIMP-2 foram maiores no grupo CARD. A partir da análise de correlação, foi possível observar uma possível especificidade do TIMP-1 pela MMP-9. A análise da produção de MMPs por linfócitos T e monócitos mostrou que essas células do sistema imune são capazes de produzir MMP-2 e MMP-9 e, ainda que linfócitos T CD8+ são as principais células mononucleares produtoras de MMP-2 e MMP-9. A partir da cultura tridimensional de cardiomiócitos de camundongos, observamos que existem componentes no soro dos pacientes com doença de Chagas capazes de induzir a expressão de componentes da matriz extracelular no microtecido cardíaco.

Além disso, MMP-2 apresentou correlação negativa com proteínas de matriz(laminina e fibronectina) e com citocinas inflamatórias (TNF-IL-6 e IL-1), enquanto que a MMP-9 apresentou correlação positiva com proteínas de matriz (laminina e fibronectina) e com a citocina inflamatória IL-1. A partir da análise da ocorrência de polimorfismos de nucleotídeo único, não foi possível observar influência da genética do hospedeiro sobre os níveis séricos das MMPs 2 e 9 e seus inibidores, bem como sobre a morbidade da doença de Chagas. Nossos resultados sugerem que MMP-2 e MMP-9 participam de maneira diferente na patogênese da doença de Chagas, sendo que a MMP-9 parece estar mais envolvida no processo inflamatório e no remodelamento cardíaco. Em resumo, nossos resultados mostram, pela primeira vez, o envolvimento da MMP-9, mas não da MMP-2, na cardiomiopatia chagásica. Esses dados são inovadores e representam um avanço no conhecimento dos mecanismos envolvidos no estabelecimento e manutenção da patologia do acometimento cardíaco na doença de Chagas.

Presença de células dendríticas ativadas e das células T CD4+CD25hi na miocardite aguda e crônica da doença de chagas, em camundongos de linhagens resistente e susceptível / Presence of activated dendritic cells and CD4 + CD25hi T cells in acute and chronic myocarditis of Chagas disease in mice resistant and susceptible strains

A doença de Chagas é caracterizada por apresentar duas fases com curso clínico bastante variável. Na fase aguda ocorre uma intensa miocardite, sendo o parasita facilmente detectado no sangue periférico e nos tecidos. A fase crônica cardíaca é caracterizada por uma cardiopatia, com intensa destruição das fibras cardíacas, presença de áreas de fibrose e escassos parasitas. Os mecanismos envolvidos na patogenia dessa miocardite ainda não são muito claros. Acredita-se que as células reguladoras e as células dendríticas estejam envolvidas nesse processo. Para compreender os mecanismos envolvidos, na resposta inflamatória à infecção pelo T. cruzi, resolvemos investigar a participação das células dendríticas, das células reguladoras e o perfil dos linfócitos T CD4+ e CD8+, utilizando duas linhagens de camundongos isogênicos, que apresentam diferentes graus de susceptibilidade a infecção. Em nossos resultados constatamos que os camundongos DBA/1 apresentaram maior sobrevida à fase aguda (90%), mesmo tratando os camundongos A (70%) com benzonidazol por três dias consecutivos, com o intuito de diminuir a carga parasitária prevenindo a alta mortalidade. A resistência dos DBA/1 e a susceptibilidade dos A, a infecção pelo T. cruzi, estaria relacionada ao perfil da resposta inflamatória e regulatória desenvolvida no decorrer da doença. Observamos que os camundongos DBA/1 possuem mais células dendríticas ativadas no baço e coração e mais células T CD4+CD25hi do que os camundongos da linhagem A. Essa diferença do perfil de resposta pode estar provocando uma maior expansão e diferenciação dos linfócitos T CD4+ pelas células dendríticas, levando ao controle da carga parasitaria

Chagas’diseasse, due to Trypanosoma cruzi infection is characterized by the development of two phases with a variable clinical course. During the acute phase there occurs a severe myocarditis with the parasite being easily detected in peripheral blood and tissues. The chronic cardiac phase is characterized as a chronic cardiopathy, when severe destruction of cardiac myocells and fibrosis are present and parasites are rare. The mechanisms involved in the pathogenesis of this myocarditis are somewhat obscure. It is believed that regulatory and dendritic cells play a role in this process. In an attempt to clarify the mechanisms involved in the inflammatory response to infection with T. cruzi we decided to investigate the participation of dendritic and regulatory cells and of TCD4 and TCD8 lymphocytes, using two strains of isogenic mice , which exhibit different degrees of susceptibility to infection. Our results have shown that the DBA/1 mice presented a higher survival (90%) in the acute phase than the A mice (70%), even when these were treated with Benznidazole for three consecutive days, with the objective of to reduce the parasitemia and the high mortality. Resistance of DBA/1 mice and susceptibility of A mice could be related to the evolution of the inflammatory and regulatory responses, during the infection. It was seen that DBA/1 mice disclosed a higher number of activated dendritic cells in the spleen and heart and a higher number of T CD4+CD25hi than the mice of A strain. This differences of the response could be influencing in the TCD4 differentiation and on the control of parasitic load.

Estudo da metaloproteinases 2 e 9 e seus inibidores nas formas clínicas indeterminada e cardíaca da doença de Chagas / Metalloproteinases study 2 and 9 and their inhibitors in indeterminate and cardiac clinical forms of Chagas disease

A cardiomiopatia dilatada crônica decorrente da infecção pelo T. cruzi está associada com o remodelamento do miocárdio e com a fibrose intersticial, o que resulta em mudanças significativas da matriz extracelular (MEC). O remodelamento da MEC é regulado por enzimas proteolíticas como as metaloproteinases de matriz (MMPs). Nesse estudo, avaliamos pela primeira vez o envolvimento das MMPs 2 e 9 e seus inibidores (TIMPs) em pacientes portadores das formas clínicas indeterminada (IND) e cardíaca (CARD) da doença de Chagas. Nossos resultados mostraram que os níveis séricos da MMP-9 estão associados com a gravidade do acometimento cardíaco e que a MMP-9 possui maior potencial de atividade proteolítica no soro de pacientes CARD. Os níveis séricos de TIMP-1 não apresentaram diferenças estatísticas entre os grupos estudados. Por outro lado, os níveis séricos de TIMP-2 foram maiores no grupo CARD. A partir da análise de correlação, foi possível observar uma possível especificidade do TIMP-1 pela MMP-9. A análise da produção de MMPs por linfócitos T e monócitos mostrou que essas células do sistema imune são capazes de produzir MMP-2 e MMP-9 e, ainda que linfócitos T CD8+ são as principais células mononucleares produtoras de MMP-2 e MMP-9. A partir da cultura tridimensional de cardiomiócitos de camundongos, observamos que existem componentes no soro dos pacientes com doença de Chagas capazes de induzir a expressão de componentes da matriz extracelular no microtecido cardíaco. Além disso, MMP-2 apresentou correlação negativa com proteínas de matriz(laminina e fibronectina) e com citocinas inflamatórias (TNF-IL-6 e IL-1), enquanto que a MMP-9 apresentou correlação positiva com proteínas de matriz (laminina e fibronectina) e com a citocina inflamatória IL-1. A partir da análise da ocorrência de polimorfismos de nucleotídeo único, não foi possível observar influência da genética do hospedeiro sobre os níveis séricos das MMPs 2 e 9 e seus inibidores, bem como sobre a morbidade da doença de Chagas. Nossos resultados sugerem que MMP-2 e MMP-9 participam de maneira diferente na patogênese da doença de Chagas, sendo que a MMP-9 parece estar mais envolvida no processo inflamatório e no remodelamento cardíaco. Em resumo, nossos resultados mostram, pela primeira vez, o envolvimento da MMP-9, mas não da MMP-2, na cardiomiopatia chagásica. Esses dados são inovadores e representam um avanço no conhecimento dos mecanismos envolvidos no estabelecimento e manutenção da patologia do acometimento cardíaco na doença de Chagas.

The effect of beta-blockade on myocardial remodelling in Chagas' cardiomyopathy

OBJECTIVE: Chagas' disease has spread throughout Latin America because of the high rate of migration among these countries. Approximately 30% of Chagas' patients will develop cardiomyopathy, and 10% of these will develop severe cardiac damage leading to heart failure. Beta-blockade improves symptoms and survival in heart failure patients; however, its efficacy has not been well established in Chagas' disease. We evaluated the role of carvedilol in cardiac remodeling and mortality in a Chagas' cardiomyopathy animal model. METHODS: We studied Trypanosoma cruzi infection in 55 Syrian hamsters that were divided into three groups: control (15), infected (20), and infected + carvedilol (20). Animals underwent echocardiography, electrocardiography, and morphometry for collagen evaluation in ventricles stained with picrosirius red. RESULTS: The left ventricular diastolic diameter did not change between groups, although it was slightly larger in infected groups, as was left ventricular systolic diameter. Fractional shortening also did not change between groups, although it was slightly lower in infected groups. Collagen accumulation in the interstitial myocardial space was significantly higher in infected groups and was not attenuated by carvedilol. The same response was observed in the perivascular space. The survival curve showed significantly better survival in the control group compared with the infected groups; but no benefit of carvedilol was observed during the study. However, in the acute phase (up to 100 days of infection), carvedilol did reduce mortality. CONCLUSION: Carvedilol did not attenuate cardiac remodeling or mortality in this model of Chagas' cardiomyopathy. The treatment did improve survival in the acute phase of the disease.

Short-term therapy with simvastatin reduces inflammatory mediators and heart inflammation during the acute phase of experimental Chagas disease

Trypanosoma cruzi infection induces progressive cardiac inflammation that leads to fibrosis and modifications in the heart architecture and functionality. Statins, such as 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A (HMG CoA) reductase inhibitors, have been studied due to their pleiotropic roles in modulating the inflammatory response. Our goal was to evaluate the effects of simvastatin on the cardiac inflammatory process using a cardiotropic strain of T. cruzi in a murine model of Chagas cardiomyopathy. C57BL/6 mice were infected with 500 trypomastigotes of the Colombian strain of T. cruzi and treated with an oral dose of simvastatin (20 mg/Kg/day) for one month and inflammatory and morphometric parameters were subsequently evaluated in the serum and in the heart, respectively. Simvastatin reduced the total cholesterol and inflammatory mediators (interferon-gamma, tumour necrosis factor-alpha, CCL2 and CCL5) in the serum and in the heart tissue at 30 days post-infection. Additionally, a proportional reduction in heart weight and inflammatory infiltration was observed. Simvastatin also reduced epimastigote proliferation in a dose-dependent manner in vitro and was able to reduce blood trypomastigotes and heart amastigote nests during the acute phase of Chagas disease in vivo. Based on these data, we conclude that simvastatin exerts a modulatory effect on the inflammatory mediators that are elicited by the Colombian strain of T. cruzi and ameliorates the heart damage that is observed in a murine model of Chagas disease.

Uso de fluorescência em um método de dissector modificado para estimar o número de miócitos no tecido cardíaco / Use of fluorescence in a modified disector method to estimate the number of myocytes in cardiac tissue / Uso de fluorescencia en un método de disector modificado para estimar el número de miocitos en el tejido cardíaco

FUNDAMENTO: Métodos convencionais de dissector atualmente requerem consideráveis custos financeiros, técnicos e operacionais para estimar o número de células, incluindo cardiomiócitos, em uma área de 3D. OBJETIVO: Usar a microscopia de fluorescência em um método de dissector modificado para determinar o número de miócitos no tecido cardíaco em condições normais e patológicas. MÉTODOS: O estudo empregou camundongos Wistar machos com quatro meses de idade e peso de 366,25 ± 88,21 g randomizados em grupos controles (GC, n = 8) e infectados (GI, n = 8). Os animais do GI foram inoculados com cepa Y de T. cruzi (300.000 tripomastigotas/50 g). Após oito semanas, os animais foram pesados e sacrificados. Os Ventrículos Esquerdos (VE) foram removidos para análise estereológica da densidade numérica de cardiomiócitos (Nv [c]) e o número total dessas células no VE (N [c]). Esses parâmetros foram estimados usando um dissector fluorescente (DF) e comparados com os métodos convencionais de dissector óptico (DO) e dissector físico (DFi). RESULTADOS: Em ambos os métodos de dissector, os animais do GI apresentaram queda significativa de Nv[c] e N[c] em comparação com os animais do GC (P > 0,05). Uma correlação forte, igual ou superior a 96%, foi obtida entre DF, DO e DFi. CONCLUSÃO: O método DF parece ser igualmente confiável para determinar Nv[c] e N[c] em condições normais e patológicas, apresentando algumas vantagens em relação aos métodos convencionais de dissector: redução de cortes histológicos e imagens na análise estereológica, redução do tempo de análise das imagens, a construção de DF em microscópios simples, utilizando o modo de epifluorescência, distinção de planos de dissector em ampliações inferiores.

BACKGROUND: Conventional disector methods currently require considerable financial, technical and operational costs to estimate the number of cells, including cardyomyocytes, in a 3D area. OBJECTIVE: To use fluorescence microscopy in a modified disector method to determine the number of myocytes in cardiac tissue in normal and pathological conditions. METHODS: The study employed four-month-old male Wistar rats with weight of 366.25 ± 88.21g randomized in control (CG, n=8) and infected (IG, n=8) groups. IG animals were inoculated with T. cruzi Y strain (300,000 trypomastigotes/50g wt). After eight weeks, the animals were weighted and euthanized. The left ventricles (LV) were removed for stereological analysis of numerical density of cardiomyocytes (Nv[c]) and total number of these cells in the LV (N[c]). These parameters were estimated using a fluorescent disector (FD) and compared with the conventional optical (OD) and physical (PD) disector methods. RESULTS: In both disector methods, IG animals presented significant decrease of Nv[c] and N[c] compared to CG animals (P< 0.05). There was no significant difference in these variables despite the disector method applied in CG and IG animals (P> 0.05). A strong correlation, equal or above 96%, was obtained between FD, OD and PD. CONCLUSION: The FD method seems to be equally reliable to determine Nv[c] and N[c] in normal and pathological conditions and presents some advantages compared to conventional disector methods: reduction of histological slices and images in the stereological analysis, reduction of time to analyze the images, construction of FD in simple microscopes using the epifluorescence mode, distinction of disector planes in lower magnifications.

FUNDAMENTO: Métodos convencionales de disector actualmente requieren considerables costos financieros, técnicos y operativos para estimar el número de células, incluyendo cardiomiocitos, en un área de 3D. OBJETIVO: Usar la microscopia de fluorescencia en un método de disector modificado para determinar el número de miocitos en el tejido cardíaco en condiciones normales y patológicas. MÉTODOS: El estudio empleó ratones Wistar machos de cuatro meses de edad y peso de 366,25 ± 88,21 g randomizados en grupos controles (GC, n = 8) e infectados (GI, n = 8). Los animales del GI fueron inoculados con cepa Y de T. cruzi (300.000 tripomastigotas/50 g). Después de ocho semanas, los animales fueron pesados y sacrificados. Los Ventrículos Izquierdos (VI) fueron removidos para análisis estereológico de la densidad numérica de cardiomiocitos (Nv [c]) y el número total de esas células en el VI (N [c]). Esos parámetros fueron estimados usando un disector fluorescente (FD) y comparados con los métodos convencionales de disector óptico (OD) y disector físico (PD). RESULTADOS: En ambos métodos de disector, los animales del GI presentaron caída significativa de Nv[c] y N[c] en comparación con los animales del GC (P > 0,05). Una correlación fuerte, igual o superior a 96%, fue obtenida entre FD, OD y PD. CONCLUSIÓN: El método FD parece ser igualmente confiable para determinar Nv[c] y N[c] en condiciones normales y patológicas, presentando algunas ventajas en relación a los métodos convencionales de disector: reducción de cortes histológicos e imágenes en el análisis estereológico, reducción del tiempo de análisis de las imágenes, la construcción de FD en microscopios simples, utilizando el modo de epifluorescencia, distinción de planos de disector en ampliaciones inferiores.

Fibrilación auricular en pacientes con diagnóstico de chagas crónico procedentes de la zona norte del Estado Anzoátegui / Atrial fibrillation in patients with a diagnosis of chronic disease from the northern Anzoategui State

La fibrilación auricular que acompaña a la cardiopatíachagásica crónica constituye un mal pronóstico, dada suasociación con la grave disfunción sistólica ventricularizquierda y la formación de trombos auriculares con tendenciaa la embolización sistémica. Se analizó la fibrilaciónauricular en pacientes chagásicos de la zona norte del estado Anzoátegui. Se estableció la relación de la fibrilación auricularcon eventos cardíacos mayores como la enfermedad vascularcerebral, la muerte cardiovascular y la hospitalizaciónpor causas cardíacas no planificadas. 98 pacientes chagásicos 56 sexo masculino y 42 sexo femenino, con edad promedio de 63,56 años fueron clasificados en losgrupos sero-positivo Ch I (electrocardiograma normal), Ch II(electrocardiograma anormal) y Ch III (electrocardiogramaanormal e insuficiencia cardíaca) y evaluados por tres años consecutivos para determinar la prevalencia de fibrilación auricular y su asociación con los eventos cardíacos mayores. La prevalencia de fibrilación auricular en la totalidad de los pacientes chagásicos fue 22,84 ± 2,76%, con una mayor frecuencia en el grupo Ch III (p = 0,0001). El 69,42 ± 4,65% de los pacientes sufrió uno o más eventos cardíacos mayores (p = 0,06) con un riesgo relativo de 2,42 veces para estos sucesos [RR 2,4 IC 95 % (0,9 – 6,54)]. La asociación independiente entre fibrilación auricular y eventos cardíacos mayores no demostró diferencias estadísticamente significativas entre los grupos. La fibrilación auricular no se encontró asociada a la presencia de eventos cardíacos mayores, pero su incidencia en los pacientes con cardiopatía chagásica crónica es importante en los estadios avanzados de la enfermedad, principalmente en aquellos pacientes que presentan frecuencia ventricular izquierda deprimida.

Atrial fibrillation that accompanies chronic chagasiccardiomyopathy carries a poor prognosis, given its association with severe left ventricular systolic dysfunction and the formation of auricular thrombi with a tendency to systemic embolization. Atrial fibrillation was examined inpatients with Chagas disease in the northern Anzoátegui State.The relationship was examined between atrial fibrillation and major cardiac events such as cerebral vascular disease, death and non-elective hospitalization for cardiac causes. 98 patients chagásicos 56 male and 42 female with average age of 63.56 were classified into a sero-positive Ch I (normal electrocardiogram) group, a Ch II (abnormal electrocardiogram) group and a Ch III (abnormal ECG and heart failure) group and were followed for three consecutive years to determine the prevalence of atrial fibrillation and its association with the major cardiac events. The prevalence of atrial fibrillation in all the patients with Chagas disease was 22.84 ± 2.76%, found more frequently in the Ch III group (p = 0.0001). There were 69.42 ± 4.65% patients who suffered one or more major cardiac events (p = 0.06)with a relative risk of 2.42 for such events [RR 2.4 IC 95% (0.9 – 6.54)]. The independent association between atrial fibrillation and major cardiac events showed no statistically significant differences between groups. The atrial fibrillation not found associated with the presence of major cardiac events, but its impact the incidence of atrial fibrillation in patients with chronic chagasic cardiomyopathy is important in the later stages of the disease, mainly in those patients who have depressed left ventricular function.