Biomarkers of cardio-renal syndrome in uremic myocardiopathy animal model / Biomarcadores de síndrome cardiorrenal em modelo animal de miocardiopatia urêmica

ABSTRACT Introduction: Cardio-renal syndrome subtype 4 (CRS4) is a condition of primary chronic kidney disease that leads to reduction of cardiac function, ventricular hypertrophy, and risk of cardiovascular events. Objective: Our aim was to understand the mechanisms involved on the onset of CRS4. Methods: We used the nephrectomy 5/6 (CKD) animal model and compared to control (SHAM). Serum biomarkers were analyzed at baseline, 4, and 8 weeks. After euthanasia, histology and immunohistochemistry were performed in the myocardium. Results: Troponin I (TnI) was increased at 4 weeks (W) and 8W, but nt-proBNP showed no difference. The greater diameter of cardiomyocytes indicated left ventricular hypertrophy and the highest levels of TNF-α were found at 4W declining in 8W while fibrosis was more intense in 8W. Angiotensin expression showed an increase at 8W. Conclusions: TnI seems to reflect cardiac injury as a consequence of the CKD however nt-proBNP did not change because it reflects stretching. TNF-α characterized an inflammatory peak and fibrosis increased over time in a process connecting heart and kidneys. The angiotensin showed increased activity of the renin-angiotensin axis and corroborates the hypothesis that the inflammatory process and its involvement with CRS4. Therefore, this animal study reinforces the need for renin-angiotensin blockade strategies and the control of CKD to avoid the development of CRS4.

RESUMO Introdução: A síndrome cardiorrenal (SCR) tipo 4 é uma afecção da doença renal crônica primária que leva a redução da função cardíaca, hipertrofia ventricular e risco de eventos cardiovasculares. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi compreender os mecanismos envolvidos no surgimento da SCR tipo 4. Métodos: Um modelo animal de nefrectomia 5/6 (DRC) foi comparado a animais de controle (Placebo). Biomarcadores séricos foram analisados no início do estudo e com quatro e oito semanas de estudo. Após eutanásia, foram realizados exames histológicos e de imunoistoquímica no tecido miocárdico. Resultados: Troponina I (TnI) estava aumentada nas semanas quatro (S4) e oito (S8), mas o NT-proBNP não apresentou diferenças. O diâmetro maior dos cardiomiócitos indicava hipertrofia ventricular esquerda. Os níveis mais elevados de TNF-α foram identificados na S4 com redução na S8, enquanto fibrose foi mais intensa na S8. A expressão de angiotensina mostrou elevação na S8. Conclusões: TnI parece sugerir lesões cardíacas em consequência da DRC, porém o NT-proBNP não sofreu alterações por refletir alongamento. O TNF-α evidenciou um pico inflamatório e a fibrose aumentou ao longo do tempo devido ao processo de conexão entre rins e coração. A angiotensina mostrou aumento da atividade do eixo renina-angiotensina, corroborando a hipótese do processo inflamatório e seu envolvimento com SCR tipo 4. Portanto, o presente estudo em modelo animal reforça a necessidade de em adotar estratégias com bloqueadores de renina-angiotensina e controle da DRC para evitar o desenvolvimento de SCR tipo 4.

Efeito da suplementação com vitamina E sobre os metabolismos oxidativo e cardíaco em equinos submetidos a exercício de alta intensidade / Effect of vitamin E on oxidative and cardiac metabolism in horses submitted to high intensity exercise

A suplementação antioxidante visa prevenir os danos oxidativos induzidos pelo exercício físico em diversos tecidos, como o miocárdio. Nesse contexto, este estudo objetivou avaliar os marcadores cardíacos e a lipoperoxidação em equinos no teste de exercício de rápida aceleração e curta duração (TRA), em esteira de alta velocidade, antes e após a suplementação com vitamina E. Para tanto, foram utilizados 10 equinos sem treinamento, que realizaram o primeiro TRA (TRA1) com carga de trabalho fundamentada no consumo máximo de oxigênio individual (VO2max) e que induziu a concentração de lactato maior que 4mmol/L, sendo considerado predominantemente anaeróbico. Em seguida, os equinos receberam vitamina E (dl-alfa-tocoferol) na dose de 1.000UI/dia, por via oral, durante 52 dias, e, posteriormente, realizaram um segundo TRA (TRA2) com o mesmo protocolo de TRA1. As amostras de sangue foram colhidas nos momentos antes do exercício, imediatamente após o término do teste e em 1h, 3h, 6h, 12h e 24h subsequentes. Determinou-se o malondialdeído (MDA) plasmático como índice de lipoperoxidação, e as concentrações séricas de troponina I cardíaca (cTnI), isoenzima MB da creatinoquinase (CK-MB) e mioglobina, como marcadores cardíacos. Como efeito do exercício, observou-se aumento discreto de MDA, de cTnI e de CK-MB, sendo significativo apenas para CK-MB. A suplementação foi capaz de amenizar a produção das espécies reativas de oxigênio, evidenciada pela menor concentração de MDA em TRA2, em 24h, além de causar um efeito protetor no miocárdio, devido ao menor valor de cTnI em 6h no TRA2 em relação ao TRA1. Não houve grandes alterações na concentração de mioglobina. Concluiu-se que o exercício de alta intensidade promoveu estresse no miocárdio nos equinos avaliados, bem como houve efeito benéfico da vitamina E na proteção miocárdica e sobre a lipoperoxidação.

Antioxidant supplementation aims to prevent oxidative damage induced by physical exercise in several tissues, including myocardium. This study aimed to assess cardiac and lipid peroxidation markers of horses submitted to a high intensity and short duration exercise test (TRA) on a high speed treadmill, before and after vitamin E supplementation. Ten untrained horses performed the first TRA test (TRA1), with workload based on maximal oxygen uptake (VO2max), which induced a blood lactate higher than 4mmol/L, i.e. predominantly anaerobic exercise test. After TRA1, the horses were supplemented with oral vitamin E (dl-alpha-tocopherol) at a daily dose of 1,000IU for 52 days. Then they performed the second test (TRA2) with the same protocol of TRA1. Blood samples were collected before exercise, immediately after and at 1h, 3h, 6h, 12h and 24h after the end of test. Plasma malondialdehyde (MDA), as lipid peroxidation index, and serum cardiac troponin I (cTnI), creatine kinase isoenzyme MB (CK-MB) and myoglobin, as cardiac markers, were determined. There was a slight increase in MDA, cTnI and CK-MB levels caused by the exercise, but statistically significant only for CK-MB levels. Vitamin E was effective on scavenging reactive oxygen species, as evidenced by lower MDA level after supplementation (TRA2) at 24h. Also, vitamin E caused myocardial protection showed by lower cTnI concentration at 6h in TRA2 when compared to TRA1. There were no changes on myoglobin levels. In conclusion, high intensity exercise induced myocardial stress in horses and we also verified the beneficial effect of vitamin E on myocardial protection and lipid peroxidation.

Dosagem de marcadores cardíacos CK-MB e TnIc e eletrólitos no envenenamento experimental por veneno de sapo em cães / Determination of cardiac markers and CK-MB TnIc and electrolyte in experimental poisoning by poison frog in dogs

Dentre os sinais sistêmicos causados pelo envenenamento por veneno de sapo (bufotoxina) em cães, os efeitos cardiotóxicos são um dos mais importantes. O objetivo deste estudo foi avaliar as potenciais alterações no músculo cardíaco de cães envenenados experimentalmente por veneno de sapo e observar as alterações eletrolíticas que podem ocorrer nesse tipo de envenenamento. Utilizaram-se 20 cães divididos em grupo controle (n=5) e grupo envenenado (n=15). O veneno de sapo foi extraído por meio de compressão manual das glândulas paratóides. Após anestesia geral, os cães do grupo controle receberam placebo (solução fisiológica) e os do grupo envenenado uma alíquota do veneno por sonda orogástrica. As colheitas de sangue para dosagem dos marcadores cardíacos foram realizadas seis e 24 horas após o envenenamento. As colheitas de sangue para dosagem dos eletrólitos foram realizadas antes e duas, quatro, seis e 12 horas após o envenenamento. A análise estatística empregada foi o teste não-paramétrico de Mann-Withney (P<0,05). Os cães envenenados por veneno de sapo apresentaram elevação dos níveis dos marcadores cardíacos CK-MB e TnIc, confirmando a cardiotoxicidade do veneno. Hipocalemia e hipocalcemia foram também observadas nos cães envenenados.

Among the systemic signs of toad venom (bufotoxin) poisoning in dogs, the cardiotoxic effects are one of the most important. Thus, the objective of this experiment was to evaluate potential changes in the cardiac muscle in dogs poisoned experimentally by toad venom and to observe the eletrolyte alterations which may occur in this condition. Twenty dogs divided into control group (n=5) and poisoned group (n=15) were utilized. The toad venom was extracted by manual compression of the paratoidic glands. After general anesthesia, dogs in the control group received placebo and dogs in the poisoned group received the venom by orogastric catheter. Samples for dosage were collected 6 hours and 24 hours after poisoning and 0, 2, 4, 6 and 12 hours after poisoning for electrolytes dosage. The Man-Withney test was used for statistical analysis (P<0.05). The poisoned dogs showed (saline) elevated levels of cardiac markers CK-MB and TnIc, confirming the cardiotoxic effect of the bufotoxin. Hypokalemia and hypocalcemia were also observed.