Noninvasive method for electrocardiogram recording in conscious rats: feasibility for heart rate variability analysis

Heart rate variability (HRV) analysis consists in a well-established tool for the assessment of cardiac autonomic control, both in humans and in animal models. Conventional methods for HRV analysis in rats rely on conscious state electrocardiogram (ECG) recording based on prior invasive surgical procedures for electrodes/transmitters implants. The aim of the present study was to test a noninvasive and inexpensive method for ECG recording in conscious rats, assessing its feasibility for HRV analysis. A custom-made elastic cotton jacket was developed to fit the rat's mean thoracic circumference, with two pieces of platinum electrodes attached on its inner surface, allowing ECG to be recorded noninvasively in conscious, restrained rats (n=6). Time- and frequency-domain HRV analyses were conducted, under basal and autonomic blockade conditions. High-quality ECG signals were obtained, being feasible for HRV analysis. As expected, mean RR interval was significantly decreased in the presence of atropine (p <0.05) and increased in the presence of propranolol (p<0.001). Also, reinforcing the reliability of the method, low- and high-frequency HRV spectral powers were significantly decreased in the presence of propranolol (p <0.05) and atropine (p< 0.001), respectively. In summary, the present work describes a novel, inexpensive and noninvasive method for surface ECG recording in conscious rats.

A análise da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) consiste em uma metodologia bem estabelecida para o estudo do controle autonômico cardíaco, tanto em humanos como em modelos animais. As metodologias convencionais para o estudo da VFC em ratos utilizam-se de procedimentos cirúrgicos para o implante de eletródios ou transmissores, o que possibilita a posterior aquisição do eletrocardiograma (ECG) no estado consciente. O objetivo do presente trabalho foi o de desenvolver e aplicar um método não-invasivo para o registro do ECG em ratos conscientes, verificando sua validade para a análise da VFC. Uma vestimenta de tecido elástico em algodão foi desenvolvida de acordo com as dimensões médias da circunferência torácica dos animais, e dois pequenos eletródios retangulares de platina foram aderidos à superfície interna da vestimenta, permitindo o registro do ECG de forma não-invasiva em ratos conscientes (n=6), sob contenção. Foram conduzidas análises de VFC nos domínios do tempo e da freqüência, tanto para a condição basal, como para as condições de bloqueio autonômico. Foram obtidos sinais de ECG de alta qualidade, viáveis para a análise de VFC. Conforme esperado, o intervalo RR médio foi significativamente reduzido na presença de atropina (p<0.05), e aumentado na presença de propranolol (p<0.001). Reforçando a validade do método, as potências espectrais de baixa e alta freqüência da VFC sofreram reduções significativas, respectivamente, na presença de propranolol (p<0.05) e atropina (p<0.05). Em resumo, o presente trabalho descreve um novo método, de baixo custo e natureza não-invasiva, para a realização do ECG de superfície em ratos conscientes.

The presence of antiautonomic membrane receptor antibodies do not correlate with brain lesions in Chagas' disease / A presença de anticorpos anti-autonômicos não se correlaciona a lesões cerebrais na doença de Chagas

We previously demonstrated correlation between parasympathetic dysfunction and brain white matter lesions in chronic chagasic patients. OBJECTIVE: To correlate serum functional circulating antibodies with beta adrenergic (Ab-β), muscarinic (Ab-M) or muscarinic and beta adrenergic (Ab-Mβ) activity, the autonomic system function and brain lesions in chronic chagasic patients. METHOD: In fifteen consecutive chagasic patients, the autonomic nervous system was evaluated and brain magnetic resonance imaging (MRI) was performed. The sera of all patients were tested to the presence of circulating functional antibodies. RESULTS: Sera from 11 of 15 chronic chagasic patients had some activity (Ab-β: 7; Ab-M: 1; Ab-Mβ: 3); however, there was no significant correlation between the presence of antibodies and the autonomic system function or the presence of hyperintensities in MRI. CONCLUSION: The mechanism involved in the genesis of hyperintense lesions seen in brain MRI of chronic chagasic patients is still unresolved, although apparently related to parasympathetic dysfunction.

A correlação entre disfunção parassimpática e lesões de substância branca cerebral em pacientes chagásicos já foi previamente demonstrada. OBJETIVO: Correlacionar a presença de anticorpos circulantes funcionais com atividade beta-adrenérgica (Ab-β), muscarínica (Ab-M) ou muscarínica e beta adrenérgica (Ab-Mβ), a presença de disautonomia e lesões de substância branca cerebral em pacientes chagásicos crônicos. MÉTODO: Em quinze pacientes chagásicos consecutivos, foram realizados a avaliação do sistema nervoso autônomo e ressonância magnética (RM) do crânio. O soro dos pacientes foi testado para a presença de anticorpos funcionais circulantes. RESULTADOS: O soro de 11 dos 15 pacientes chagásicos apresentou alguma atividade (Ab-β: 7; Ab-M: 1; Ab-Mβ: 3); porém não houve correlação significativa entre a presença de anticorpos circulantes e disautonomia ou de hiperintensidades à RM. CONCLUSÃO: O mecanismo envolvido na gênese das lesões hiperintensas à RM do crânio dos pacientes chagásicos crônicos não está esclarecida ainda, apesar de aparentemente relacionada à disfunção parassimpática.