Effects of Chronic Carvedilol administration on blood Pressure Variability and target Organ injury in rats with sinoaortic Denervation / Efectos de la administración crónica de carvedilol sobre la variabilidad de la presión arterial y el daño de órgano blanco en ratas con desnervación sinoaórtica

background: Increased blood pressure variability is a novel risk factor for the development of target organ injury both in hyperten-sive and normotensive subjects, so its reduction should be considered as a new therapeutic goal. Objective: The aim of this study was to evaluate the effect of long-term oral carvedilol treatment on blood pressure, blood pressure variability and target organ injury in the left ventricle and thoracic aorta in a model of blood pressure liability. Methods: Twelve male Wistar rats submitted to sinoaortic denervation were treated during 8 weeks with a single dose of carvedilol 30 mg/kg or vehicle. At the end of treatment, echocardiographic evaluation and blood pressure and short-term variability measure-ments were performed. Left ventricular and thoracic aortic weights were determined and histological samples were prepared from both tissues. Metalloproteinase MMP-2 and transforming growth factor β (TGF-β) were quantified in the left ventricle and thoracic aorta. results: Carvedilol reduced systolic blood pressure and its variability in sinoaortic-denervated rats compared with the control group (126±5 vs. 142±11 mmHg, p<0.05; SD: 2.9±0.5 vs. 6.0±0.5 mmHg; p<0.05). A lower amount of connective tissue was found in carvedilol-treated animals. The expression of TGF-β decreased in both organs after carvedilol treatment. Conclusions: Chronic carvedilol treatment significantly reduces systolic blood pressure and its short-term variability in sinoaortic-denervated rats, decreasing the degree of left ventricular fibrosis.

introducción: El incremento en la variabilidad de la presión arterial resulta un nuevo factor de riesgo para el desarrollo de daño de órgano blanco en individuos tanto hipertensos como normotensos, por lo que se postula que su reducción debe considerarse una posible nueva meta terapéutica. Objetivos: Evaluar el efecto del tratamiento a largo plazo con carvedilol sobre la presión arterial, su variabilidad y el daño de órgano blanco en el ventrículo izquierdo y la aorta torácica en el modelo de la labilidad de presión. Material y métodos: Se incluyeron 12 ratas Wistar macho sometidas a desnervación sinoaórtica, las cuales fueron tratadas durante 8 semanas con una única administración diaria de carvedilol 30 mg/kg o vehículo. Finalizado el tratamiento se realizó la medición de la presión arterial y de la variabilidad a corto plazo y la evaluación ecocardiográfica. Se determinó el peso del ventrículo y de la aorta torácica y se realizaron preparados histológicos sobre ambos tejidos. Se cuantificó la expresión de metaloproteinasa 2 (MMP-2) y factor de crecimiento transformante β (TGF-β) en el ventrículo izquierdo y la aorta torácica. resultados: El carvedilol redujo la presión arterial sistólica y su variabilidad en las ratas con desnervación sinoaórtica en comparación con el grupo control (126 ± 5 vs. 142 ± 11 mm Hg, p < 0,05; DE: 2,9 ± 0,5 vs. 6,0 ± 0,5 mm Hg; p < 0,05). Se evidenció menor cantidad de tejido conectivo en los animales tratados con carvedilol. La expresión de TGF-β se encuentra disminuida en ambos órganos luego del tratamiento con carvedilol. Conclusiones: El tratamiento crónico con carvedilol reduce significativamente la presión arterial y su variabilidad a corto plazo en ratas con desnervación sinoaórtica, disminuyendo el grado de fibrosis del ventrículo izquierdo.

Morphometric and morphological analysis of neuromuscular junction alterations in the denervated rat diaphragm / Evaluación de las alteraciones morfológicas y morfométricas de las uniones neuromusculares del diafragma denervado en ratas

The morphological and structural alterations that occur in the neuromuscular junctions of the denervated rat diaphragm were studied. Fifteen adult male albino rats (Rattus norvegicus) aged about 60 days and with a mean weight of 200 g were used. Chronically denervated diaphragms were obtained and the animals were sacrificed after 4, 8 and 12 weeks of denervation. The left antimere of the diaphragm was denervated by section of the phrenic nerve and the right antimere was used as control. Each antimere was divided into three fragments: one was used for histochemical (nonspecific esterase) and morphometric study of neuromuscular junctions, and the other two were used for transmission and scanning electron microscopy (SEM) analysis. Histochemical analysis of the diaphragm neuromuscular junctions after denervation showed only small changes in junction morphology. However, these junctions became smaller and elongated and presented less visible contours with increasing time of denervation. Ultrastructural analysis of neuromuscular junctions after 12 weeks showed more or less organized junctional folds on the muscle fiber surface. The junctional cytoplasm exhibited important alterations such as mitochondrial degeneration and the presence of numerous filaments. SEM revealed the presence of deep primary synaptic grooves with peripheral excavations which housed the nerve terminal boutons and exhibited internally the secondary synaptic clefts present among the junctional folds of the sarcolemma. This study showed that some of the morphological changes demonstrated in other denervated striated skeletal muscles are not repeated at the same intensity or in the same temporal pattern in the rat diaphragm.

En este trabajo se estudiaron las alteraciones morfológicas y estructurales de las uniones neuromusculares en el diafragma denervado de ratas. Se utilizaron 15 ratas albinas (Rattus norvegicus), machos, adultos, con peso promedio de 200g y cerca de 60 días de edad. Los diafragmas crónicamente denervados fueron obtenidos y los animales se sacrificaron después de 4, 8 y 12 semanas de denervación. El antímero izquierdo del diafragma fue denervado por sección del nervio frénico y el antímero derecho fue utilizado como control. Cada antímero fue dividido en 3 fragmentos: uno fue utilizado para el estudio histoquímico (esterasa inespecífica) y morfométrico. Los otros dos se destinaron al estudio de microscopía electrónica de transmisión (MET) y microscopia electrónica de barrido (MEB) de las uniones neuromusculares. El estudio histoquímico de las uniones neuromusculares posterior a la denervación, muestra que la morfología de esas uniones sufre pequeñas alteraciones. Con la evolución del tiempo de denervación esas uniones muestran tamaños menores, son alargadas y con contornos menos nítidos. La ultra-estructura de las uniones neuromusculares después de 12 semanas, demostró que la superficie de la fibra muscular exhibe pliegues de unión más o menos organizados. La región del citoplasma de unión exhibe alteraciones importantes, con degeneración mitocondrial y presencia de muchos filamentos. En MEB se observa que los botones sinápticos primarios son profundos, presentan escavaciones periféricas donde estaban alojados los botones de las terminaciones nerviosas y exhiben internamente, los espacios sinápticos secundarios presentes entre los pliegues de unión del sarcolema. Este estudio mostró que algunos patrones morfológicos demostrados en otros músculos estriados esqueléticos denervados no se repiten con la misma intensidad y curso temporal en el diafragma de ratas.

Apoptosis in Denervated Skeletal Muscle / Apoptosis en Músculo Estriado Desnervado

The apoptosis phenomenon happens in normal tissues and in many pathological conditions as described by several researchers. Most studied in the 70s, this phenomenon remained almost forgotten in the 90s, when, with the advent of more advanced techniques, returned to laboratories. Thus, electronic microscopy, Comet Assays and histochemistry techniques, among others, were utilized in an effort to elucidate in a thorough way, the mechanisms that lead the cell to "suicide". No one can deny the importance of the knowledge of such phenomenon, so as to control its induction or blocking in the treatment of pathologies such as cancer. In this work, the apoptosis study was aimed at denervated muscles in different periods. Furthermore, two types of skeletal striated muscles were compared: the one called red muscle (soleo) which is resistant to fatigue, having a slow contraction, and the one named white muscle (EDL) of precocious fatigue and fast contraction. Previoulsy carried out in the techniques mentioned above, this work has been accomplished using the TUNEL technique, which is most accepted in the identification of apoptosis. It was demonstrated that this phenomenon takes place in a more marked way, in the beginning of the denervation process. In addition, it was observed that the red muscle responds more intensely to denervation than the white muscle. One can infer that the removal of the main cell function, the contraction, in the case of the skeletal striated muscle, triggers the chain reactions that culminate in apoptosis. Other projects are in process using mutant animals aiming at studying degenerative muscular illnesses and correlating them with denervation.

El fenómeno apoptosis ocurre en tejidos normales y en muchas condiciones patológicas, de acuerdo a lo relatado en varios trabajos. El estudio de este fenómeno tuvo su apogeo en la década del 70, permaneciendo en el olvido hasta la década del 90, momento en el cual comienzan a surgir técnicas más avanzadas, que motivaron su retorno a laboratorios de todo el mundo. Así, técnicas de microscopía electrónica, histoquímica, ensayos cometa, etc., fueron utilizados en los esfuerzos de elucidar de forma más profunda los mecanismos que conllevan a la célula al "suicidio". No se puede negar la importancia del conocimiento de ese fenómeno o, más específicamente, del control de su inducción o bloqueo para el tratamiento de patologías como el cáncer, por ejemplo. El presente trabajo tuvo como objetivo el estudio de apoptosis en músculo inervados, por diferentes periodos. También fueron comparados dos tipos de músculo estriado, el llamado músculo rojo (m. soleo), resistente a la fatiga y de contracción lenta, un músculo blanco (m. EDL) de fatiga precoz y contracción rápida. Este trabajo hace parte de un proyecto mayor ya desarrollado por sus ejecutores, sólo que utilizando la técnica del TUNEL como herramienta principal para identificar la apoptosis. Fue demostrado que tal fenómeno ocurre de forma más acentuada en los momentos iniciales de la desnervación. Además de eso, fue observado que el músculo rojo responde de manera más intensa a la desnervación. Nos parece inferir que la retirada de la principal función celular, en el caso del músculo estriado, la contracción despierta un mecanismo cuya reacción en cadena culmina en apoptosis. Otros proyectos están siendo elaborados con el propósito de utilizar animales mutantes, para estudiar enfermedades musculares degenerativas y correlacionarlas a la desnervación.