Policistina-1 protege a los cardiomiocitos de la necrosis inducida por estrés mecánico / Policystin-1 protects cardiomyocytes from mechanical stress induced necrosis

Resumen: Antecedentes: La muerte de los cardiomiocitos es determinante en el desarrollo de patologías cardiacas posteriores al infarto del miocardio y la insuficiencia cardiaca. Las variaciones en la expresión de la familia de proteínas BCL-2 regulan vías, tanto de muerte, como de sobrevida celular. Así, BCL-2 es una proteína anti- apoptótica y NIX una proteína que induce la necrosis y/o la apoptosis celular. La Policistina-1 (PC1) es un mecanosensor vital para la función contráctil cardiaca; sin embargo, se desconoce su papel en la sobrevida de los cardiomiocitos durante el estrés mecánico. Objetivo: Determinar si PC-1 previene la muerte de los cardiomiocitos inducida por estrés mecánico y las proteínas BCL-2 y NIX. Métodos: Se utilizó cultivo de cardiomiocitos de ratas neonatas controles o deficientes en la expresión de PC1, estimulados con solución hiposmótica (HS), como modelo de estrés mecánico. Se midió la muerte por necrosis y apoptosis y los niveles de BCL-2 y NIX. Resultados: La deficiencia de la PC1 en los cardiomiocitos induce un aumento de la necrosis y los niveles proteicos de NIX en las células estimuladas con HS. El estrés mecánico induce la apoptosis basal relacionada a una disminución de BCL- 2, independiente de la expresión de la PC1. Conclusiones: La PC1 protege a los cardiomiocitos de la necrosis por estrés mecánico, lo que podría deberse en parte a su papel en la regulación de los niveles de las proteínas NIX.

Abstracts: Background: Cardiomyocytes death is a determining factor in the development of cardiac dysfunction after myocardial infarction and heart failure. The change in BCL-2 family protein expression regulates both cell death and survival pathways, whereas BCL-2 is an anti-apoptotic protein and NIX induces necrosis and/or apoptosis. Polycystin-1 (PC1) is a crucial mechanosensor for cardiac contractile function. However, its role in cardiomyocyte survival during mechanical stress is unknown. Aim: To study the relationship of PC1 with mechanical stretch-death in cardiomyocytes and the BCL-2, and NIX proteins. Methods. Controls or deficient expression of PC1 neonatal rat ventricular myocytes were stimulated with hypoosmotic solution (HS) and used as a model of mechanical stress. Necrosis or apoptosis cell death, BCL-2 and NIX protein levels were measured. Results: Deficient expression of PC1 increases cardiomyocyte necrosis and NIX protein levels in cells stimulated with HS. Mechanical stress induces basal apoptosis related to a decrease in BCL-2, independent of PC1 expression. Conclusion: PC1 protects cardiomyocytes from mechanical stress necrosis, at least in part, by regulating NIX protein levels.

Estudo esteriométrico da trabécula septomarginal em javali (Sus scrofa) / Stereometry study in wild boar (Sus scrofa) of septomarginal trabecula

O presente estudo descreve a morfologia da trabécula septomarginal no coração de javalis, de modo a oferecer dados sistemáticos que permitam um conhecimento mais detalhado do coração desta espécie. Os fragmentos das trabéculas foram submetidos à técnica histológica convencional, cortados em espessura de 5µm e corados pela Hematoxilina e Eosina e Tricrômico de Masson modificado. Com auxílio de um microscópio de luz AxioscópioZeiss as imagens foram captadas e analisadas através do programa específico de morfometria KS-400 Zeiss. Os dados obtidos foram submetidos ao teste ''U'' de Mann-Whitney (p0,05). A proporção média de tecido muscular estriado cardíaco foi 77,24%±2,31, a de tecido conjuntivo 4,76%±0,59. As miofibras de condução cardíaca apresentaram proporção média de 16,28%±1,71e a vascularização de 6,97%±0,79.

The goal of this study was to describe the morphology of septomarginaltrabecula in the heart of wild boars to provide systematic data that enable and assist the more detailed knowledge of the heart of this species. The fragments of trabecula were subjected to conventional histological technique, cut to a thickness of 5µm and stained with Hematoxylin and Eosin and modified Masson's trichrome. With the use of digital optical microscope Zeiss Axioscópio took up photomicrographs and the images were analyzed employing image analysis program Zeiss KS-400. The data were subjected to application of Mann-Whitney U test. The mean and standard error of the proportion of connective tissue was 4.76%±0.59, the striated muscle tissue was 77.24%±2.31, the cardiac conduction myofibers16.28%±1.71and the vascularization, 6.97%±0.79.

Diferenciación en cardiomiocitos a partir de células madre embrionarias humanas / Differentiation of Human Embryonic Stem Cells into Cardiomyocytes

Introducción Las células madre son motivo de intensa investigación debido a la posibilidad de su utilización en el tratamiento de numerosas enfermedades, en particular las cardiovasculares. La diferenciación de células madre embrionarias humanas en cardiomiocitos se ha realizado exitosamente in vitro. Se han establecido métodos de cultivo y diferenciación, señales involucradas en la cardiogénesis y los cardiomiocitos generados se han utilizado en modelos de regeneración miocárdica. Sin embargo, aún quedan muchos interrogantes que se están investigando activamente. Objetivo Desarrollar una metodología que permita el cultivo de células embrionarias y su diferenciación en cardiomiocitos. Material y métodos Se utilizaron cuatro líneas de células madre embrionarias humanas. Se cultivaron y diferenciaron a través de los métodos publicados previamente en la bibliografía. El estado indiferenciado y la diferenciación en cardiomiocitos se verificaron por medio de inmunomarcación fluorescente y RT-PCR. Resultados La metodología utilizada permitió cultivar las células y mantenerlas en estado indiferenciado. Aunque con eficacia dispar, se logró la diferenciación en cardiomiocitos de las cuatro líneas celulares utilizadas. La confirmación se realizó por medio de la expresión de factores de transcripción miocárdicos y proteínas estructurales cardíacas. Conclusiones El cultivo y la diferenciación de células madre embrionarias humanas fue posible en nuestro sistema. Estos resultados preliminares nos impulsan a continuar y a desarrollar nuestros métodos con células pluripotentes inducidas.

Background The role of stem cells in the treatment of several conditions, especially heart diseases, is under permanent investigation. Human embryonic stem cells have been successfully differentiated in vitro into cardiomyocytes. Methods of cell culture and cardiomyocyte differentiation are well established; signals regulating cardiogenesis have been identified and the cardiomyocytes generated have been used in models of myocardial regeneration. However, several questions still remain and are currently under active investigation. Objective To develop a culture system that is suitable for the induction of embryonic stem cells to cardiomyocyte differentiation. Material and Methods Four human embryonic stem cell lines were used. The cells were cultured and differentiation was induced using methods previously described. The presence of cells in an undifferentiated state and cardiomyocyte differentiation was detected by immunohistochemical studies (fluorescent staining) and RT-PCR. Results The methodology used allowed stem cells growth in the culture, and maintained them in an undifferentiated state. Cardiomyocyte differentiation was achieved in the four cell lines used, yet with uneven efficacy. This was confirmed by the expression of myocardial transcription factors and heart structural proteins. Conclusions Our system allowed human embryonic stem cell growth and differentiation in the culture. These preliminary results encourage us to continue developing our methods with induced pluripotent stem cells.

Effects of statin and aerobic physical exercise association in the cardiomyocytes of the rat: morphometric study / Efectos de la asociación de estatina y del ejercicio aeróbico en los cardiomiocitos de rata: estudio morfométrico

Physical exercise and statins, recommended interventions to dyslipidaemia treatment, are independently related to cardiomyocytes alterations, characterized by miocardic hypertrophy and apoptosis, respectively. Thus, the objective of the present study was to analyze the effects of statin and aerobic physical exercise association in the morphometric parameters of cardiac cell nucleus. 40 male rats adults were divided into four groups: exercised (DE); sedentary (DS), exercised and statin use (DES); sedentary and statin use (DSS). The animals received during the whole experimental period a hiperlipidic diet added 20 percent of coconut oil and 1.25 percent of cholesterol; after 30 days of its ingestión, a blood collection was made to verify the dyslipidaemia. Simvastatin (20 mg) was taken five days a week, during eight weeks. During this period, the animals exercised 60 minutes daily in the treadmill. After the last day of the protocol, the cardiac muscle was collected and maintained in liquid nitrogen (-180°C); the cuts were stained by Hematoxilin-Eosin method, and the cardiac fibers were submitted to the nuclear morphometric analyses. The data were analyzed using descriptive analyses, paired T test, Kruskal-Wallis test and Dunn post hoc test; for all analyses, it was adopted p<0.05. It was verified that the group receiving statin presented values statistically significant in comparison to the other groups, in the tridimensional and linear variables. The exercised and statin group, the values obtained in the morphometric analyses were similar to the control group. It is suggested that statins alone can cause alterations in the nucleus of cardiac cells that can be related to apoptosis occurrence and, when exercise is practiced associated to statin administration, the effects of statin can be reduced, what can be related to beneficial adaptations of cardiac mitochondrial in response to physical exercise, turning them more resistant to apoptotic stimuli.

El ejercicio físico y las estatinas, intervenciones recomendadas para tratamiento de la dislipidemia, están independientemente relacionadas con las alteraciones de los cardiomiocitos, que se caracterizan por hipertrofia miocárdica y apoptosis, respectivamente. El objetivo del presente estudio fue analizar los efectos de la asociación de estatinas y el ejercicio físico aeróbico en los parámetros morfométricos del núcleo de células cardíacas. 40 ratas macho adultas se dividieron en cuatro grupos: ejercitadas (DE); sedentarias (DS), ejercitadas y con uso de estatina (DES), sedentarias y con uso de estatina (DSS). Los animales recibieron durante todo el período experimental una dieta hiperlipidemica añadiendo 20 por ciento de aceite de coco y 1,25 por ciento de colesterol. Después de 30 días de su ingestión, se les extrajo sangre para verificar la dislipidemia. Los ejemplares ingirieron Simvastatina (20 mg) cinco días a la semana, durante ocho semanas. Durante este período, los animales ejercitaron 60 minutos diarios en la rueda de andar. Después del último día del protocolo,los animales fueron sacrificados y se les extrajo músculo cardiaco que fue mantenido en nitrógeno líquido (-180°C). De este material se obtuvieron cortes que fueron teñidos por el método de hematoxilina-eosina y las fibras cardiacas fueron sometidas a análisis morfométrico nuclear. Los datos fueron analizados mediante el análisis descriptivo, prueba de la t de Student, prueba de Kruskal-Wallis y Dunn test post hoc. Para todos los análisis fue aprobado p <0,05. Se comprobó que el grupo que recibió estatinas presentó valores estadísticamente significativos en comparación con los otros grupos, en las variables lineales y tridimensionales. En el grupo ejercitado y estatina, los valores obtenidos de los análisis morfométricos fueron similares a los del grupo control. Se sugiere que las estatinas, por sí solas, pueden causar alteraciones en el núcleo de las células cardiacas ...

Estudo ultra-estrutural dos cardiomiócitos em ratas jovens ooforectomizadas / Ultrastructural study of cardiomyocites in ovariectomized young rats

Objetivo: O hipoestrogenismo decorrente à menopausa causa várias alterações funcionais e bioquímicas no organismo da mulher, com comprometimento da estrutura e função dos respectivos órgãos. É sugerido que os estrogênios possuem efeito cardioprotetor. O presente trabalho tem por objetivo analisar a ultra-estrutura da célula muscular estriada cardíaca de ratas ooforectomizadas. Métodos: Foram utilizadas nove ratas (Rattus norvegicus albinus) com 90 dias de idade, divididas em três grupos de três animais cada: Controle (C) – animais intactos; Experimental (E) - submetidos à ooforectomia bilateral e; Sham (Sh) - submetidos aos mesmos procedimentos do grupo E, porém, sem a ooforectomia bilateral. Decorridos 60 dias da cirurgia, os animais foram sacrificados e fragmentos de átrio direito preparados para observação ao microscópio eletrônico de transmissão. Os dados obtidos foram submetidos ao teste de análise de variância complementado pelo teste de Tukey-Kramer, sendo o nível de significância de 5. Resultados: Os grupos C e Sh apresentaram cardiomiócitos típicos. No grupo E, notamos células de menor tamanho, com núcleos menores e heterocromáticos, maior espassamento entre as células cardíacas e maior concentração de fibrilas colágenas entre as mesmas. Conclusão: A depleção hormonal decorrente da ooforectomia induziu hipotrofia das células musculares cardíacas e aumento na concentração de fibras colágenas entre estas células no átrio de ratas.