Environmental Enrichment Promotes Antioxidant Effect in the Ventrolateral Medulla and Kidney of Renovascular Hypertensive Rats / O Enriquecimento Ambiental Promove Efeito Antioxidante no Bulbo Ventrolateral e Rins de Roedores com Hipertensão Renovascular

Abstract Background: Arterial hypertension is a precursor to the development of heart and renal failure, furthermore is associated with elevated oxidative markers. Environmental enrichment of rodents increases performance in memory tasks, also appears to exert an antioxidant effect in the hippocampus of normotensive rats. Objectives: Evaluate the effect of environmental enrichment on oxidative stress in the ventrolateral medulla, heart, and kidneys of renovascular hypertensive rats. Methods: Forty male Fischer rats (6 weeks old) were divided into four groups: normotensive standard condition (Sham-St), normotensive enriched environment (Sham-EE), hypertensive standard condition (2K1C-St), and hypertensive enriched environment (2K1C-EE). Animals were kept in enriched or standard cages for four weeks after all animals were euthanized. The level of significance was at p < 0.05. Results: 2K1C-St group presented higher mean arterial pressure (mmHg) 147.0 (122.0; 187.0) compared to Sham-St 101.0 (94.0; 109.0) and Sham-EE 106.0 (90.8; 117.8). Ventrolateral medulla from 2K1C-EE had higher superoxide dismutase (SOD) (49.1 ± 7.9 U/mg ptn) and catalase activity (0.8 ± 0.4 U/mg ptn) compared to SOD (24.1 ± 9.8 U/mg ptn) and catalase activity (0.3 ± 0.1 U/mg ptn) in 2K1C-St. 2K1C-EE presented lower lipid oxidation (0.39 ± 0.06 nmol/mg ptn) than 2K1C-St (0.53 ± 0.22 nmol/mg ptn) in ventrolateral medulla. Furthermore, the kidneys of 2K1C-EE (11.9 ± 2.3 U/mg ptn) animals presented higher superoxide-dismutase activity than those of 2K1C-St animals (9.1 ± 2.3 U/mg ptn). Conclusion: Environmental enrichment induced an antioxidant effect in the ventrolateral medulla and kidneys that contributes to reducing oxidative damage among hypertensive rats.

Resumo Fundamento: A hipertensão arterial é um precursor para o desenvolvimento da insuficiência cardíaca e renal e, além disso, está associada com o aumento dos marcadores oxidativos. O enriquecimento ambiental dos roedores melhora o desempenho em tarefas de memória, e também parece ter um efeito antioxidante sobre o hipocampo dos ratos normotensos. Objetivos: Avaliar o efeito do enriquecimento ambiental sobre o estresse oxidativo no bulbo ventrolateral, coração, e rins de ratos com hipertensão renovascular. Métodos: Quarenta ratos machos, tipo Fischer (6 semanas de idade), foram divididos em quatro grupos: normotensos em condições padrão (Sham-CP), normotensos em ambiente enriquecido (Sham-AE), hipertensos em condições padrão (2R1C-CP), e hipertensos em ambiente enriquecido (2R1C-AE). Os animais foram mantidos em gaiolas enriquecidas ou padrão durante quatro semanas e, por fim, todos os animais foram eutanasiados. O nível de significância foi p < 0,05. Resultados: O grupo 2R1C-CP apresentou pressão arterial média maior (mmHg) 147,0 (122,0; 187,0) quando comparado com os grupos Sham-CP 101,0 (94,0; 109,0) e Sham-AE 106,0 (90,8; 117,8). Observou-se maior atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) (49,1 ± 7,9 U/mg ptn) e da catalase (0,8 ± 0,4 U/mg ptn) no bulbo ventrolateral do grupo 2R1C-AE, em relação à atividade da SOD (24,1 ± 9,8 U/mg ptn) e da catalase (0,3 ± 0,1 U/mg ptn) no grupo 2R1C-CP. No grupo 2R1C-AE, a oxidação lipídica no bulbo ventrolateral foi menor (0,39 ± 0,06 nmol/mg ptn) quando comparado com o grupo 2R1C-CP (0,53 ± 0,22 nmol/mg ptn). Ademais, foi observada maior atividade das enzimas superóxido dismutase nos rins dos animais 2R1C-AE (11,9 ± 2,3 U/mg ptn) em relação aos animais 2R1C-CP (9,1 ± 2,3 U/mg ptn). Conclusão: O enriquecimento ambiental provocou efeito antioxidante no bulbo ventrolateral e nos rins, o que contribuiu para a redução do dano oxidante nos ratos hipertensos.

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.

La inhibición de Rho kinasa disminuye la presión arterial y activa la vía vasodilatadora del sistema renina angiotensina en la pared arterial de ratas hipertensas / Inhibition of Rho-kynase decreases systolic blood pressure and activates the vasodilating pathway

Antecedentes: La activación de Rho kinasa disminuye la formación de óxido nítrico al inhibir eNOS. Por otro lado, el rol de la vía de señalización RhoA/Rho kinasa en la actividad y expresión génica de la enzima clave en la vía vasodilatadora del sistema renina angiotensina (SRA), denominada ECA2, no es conocido. Objetivo: Determinar la participación de la vía RhoA/Rho kinasa en la actividad enzimática y en la expresión de ECA2 y de eNOS en la pared arterial en ratas hipertensas (DOCA-sal). Métodos: Se usaron ratas Sprague Dawley de 150 grs. unifrectomizadas tratadas con desoxicorticosterona (DOCA, 100 mg/Kg/sem sbc) durante 6 semanas. Como controles se usaron ratas unifrectomizadas. Un tercer grupo recibió DOCA y además el inhibidor específico de Rho, fasudil (100 mg/kg/día) por gavage durante 21 días. Al finalizar los tratamientos se determinó la presión arterial sistólica (PAS), la masa relativa del ventrículo izquierdo (MRVI mg*100/g), las actividades de ECA y ECA2 por fluorimetría y la expresión de genes de ECA, ECA2 y eNOS por RT-PCR en la aorta. Conclusión: La mayor expresión de ECA2 inducida por fasudil indujo un aumento significativo de la expresióngénica de eNOS en la pared arterial, lo que pudiera explicar el efecto de fasudil sobre ECA2. La inhibición de Rhokinasa activa la vía vasodilatadora del SRA en la pared arterial de ratas hipertensas aumentando los niveles de ECA2 y de eNOS, y disminuye los niveles de ECA.

Background: Through nitric oxide synthase (eNOS) inhibition, Rho-kynase decreases the formation of NO. The role of the RhoA/Rho kynase signaling pathway upon the activity and gene expression of the enzyme responsible for the vasodilating effects of the renin-angiotensin system (RAS), named ACE2 , is unknown. Aim: To determine the role of the RhoA/Rho kynase pathway on the activity and expression of ACE2 and eNOS in the arterial wall of rats with DOCA-salt induced hypertension. Methods: Sprague Dawley uninephrectomized DOCA hypertensive rats ( DOCA, 100mg/Kg/week sbc during 6 weeks) were used as controls. A third group received the specific Rho inhibitor fasudil (100 mg/Kg/day) in addition to DOCA for 21 days. At the end of the treatment period, blood pressure, relative left ventricular mass (RLVIM,mg*100/g), ACE and ACE2 activities (fluorometry) were determined. The expression of ACE and ACE2 genes, along with eNOS in the aortic wall were determined by RT-PCR. Results: Are expressed as mean +/- SEM.

Mayor actividad de NADPH oxidasa vascular en ratas con niveles elevados de enzima convertidora de angiotensina I / Increased activity of vascular NADPH oxidase in rats with elevated levels of angiotensin I converting

Introducción: La actividad de la enzima convertidora de angiotensina I (ECA) está determinada importantemente por un polimorfismo de la misma enzima. Las ratas Brown Norway (BB) tienen mayor actividad de ECA (y niveles de angiotensina II) que ratas Lewis (LL). Debido a que Ang II induce la activación de NADPH oxidasa, se postula que el polimorfismo BB determina mayor actividad de NADPH oxidasa y mayor producción de anión superóxido (O2). Métodos: Se usaron ratas homocigotas BB y LL, que tienen niveles altos y bajos de ECA, respectivamente. La actividad enzimática de ECA plasmática se determinó por fluorimetría. La actividad enzimática de NADPH oxidasa (unidades relativas de luz por segundo, por mg de proteína; URL/seg/mg/ prot) y la producción de O2 (URL) se determinaron por quimioluminiscencia con lucigenina en aorta y miocardio.