ÓXIDO NÍTRICO E DINÂMICA DE CA2+ EM CARDIOMIÓCITOS: INFLUÊNCIA DA CAPACIDADE DE EXERCÍCIO / NITRIC OXIDE AND CA2+ DYNAMICS IN CARDIOMYOCYTES: INFLUENCE OF EXERCISE CAPACITY / ÓXIDO NÍTRICO Y DINAMICA DE CA2+ EN CARDIOMIOCITOS: INFLUENCIA DE LA CAPACIDAD DE EJERCÍCIO

RESUMO Introdução: A capacidade intrínseca para o exercício aeróbico está relacionada com o inotropismo cardíaco. Por outro lado, a participação do óxido nítrico (NO) como mensageiro intracelular sobre a dinâmica do Ca2+ ainda permanece desconhecida em ratos com diferentes capacidades intrínsecas para o exercício. Objetivo: Avaliar se o NO modula diferentemente o transiente intracelular de Ca2+ e liberações espontâneas de Ca2+(sparks) em cardiomiócitos de ratos com diferentes capacidades intrínsecas para o exercício. Métodos: Ratos machos Wistar foram selecionados como desempenho padrão (DP) e alto desempenho (AD), de acordo com a capacidade de exercício até a fadiga, mensurada através de teste de esforço progressivo em esteira. Os cardiomiócitos dos ratos foram utilizados para determinar o transiente intracelular de Ca2+ e Ca2+sparks em microscópio confocal. Para estimar a contribuição do NO foi utilizado o inibidor das sínteses do NO (L-NAME, 100 µM). Os dados foram analisados através de ANOVA two-way seguido do pós-teste de Tukey e apresentados como médias ± EPM. Resultados: Os cardiomiócitos de ratos AD exibiram aumentos na amplitude do transiente de Ca2+ em comparação aos DP. Entretanto, o L-NAME aumentou a amplitude do transiente de Ca2+ somente em ratos DP. Não foram encontradas diferenças na constante de tempo de decaimento do transiente de Ca2+ (t) em cardiomiócitos de ratos com DP e AP, contudo, a administração do L-NAME diminuiu o t em cardiomiócitos em ambos os grupos. cardiomiócitos de ratos AD apresentaram menor amplitude e frequência de Ca2+sparks em comparação ao grupo DP. A administração de L-NAME aumentou a amplitude de Ca2+sparks em cardiomiócitos do grupo AD. Conclusão: O NO modula o transiente de Ca2+ e as sparks de Ca2+ em cardiomiócitos de ratos com diferentes capacidades intrínsecas para o exercício.

ABSTRACT Introduction: The intrinsic capacity to aerobic exercise is associated with cardiac inotropism. On the other hand, the contribution of nitric oxide (NO) as an intracellular messenger on Ca2+ dynamics remains unknown in rats with different intrinsic capacities to exercise. Objective: To evaluate whether NO modulates differently Ca2+ intracellular transient and spontaneous Ca2+ releases (sparks) in cardiomyocytes of rats with different intrinsic capacities to exercise. Methods: Male Wistar rats were selected as standard-performance (SP) and high-performance (HP), according to the exercise capacity until fatigue, assessed through a treadmill progressive stress test. Cardiomyocytes of rats were used to determine Ca2+ intracellular transient and Ca2+ sparks evaluated using confocal microscope. To estimate NO contribution, a NO synthase inhibitor (L-NAME, 100 µM) was used. Data were analyzed through two-way ANOVA followed by Tukey's post hoc test and expressed as means ± SEM. Results: Cardiomyocytes of HP rats exhibited higher Ca2+ transient amplitude compared to SP. However, L-NAME increased Ca2+ transient amplitude only in SP rats. No differences were found in Ca2+ transient decay time constant ( t) in cardiomyocytes of SP and HP rats. However, administration of L-NAME caused reduction of tin cardiomyocytes of both groups. Lower amplitude and frequency of Ca2+ sparks were found in cardiomyocytes of HS rats compared to SP group. Administration of L-NAME increased the amplitude of Ca2+ sparks in cardiomyocytes of the HP group. Conclusion: NO modulates Ca2+ transient and Ca2+ sparks in cardiomyocytes of rats with different intrinsic exercise capacities.

RESUMEN Introducción: La capacidad intrínseca para el ejercicio aeróbico está relacionada con el inotropismo cardiaco. Por otro lado, todavía se desconoce la contribución del óxido nítrico (ON) como mensajero intracelular sobre la dinámica del Ca2+ en ratones con diferentes capacidades intrínsecas para el ejercicio. Objetivo: Evaluar si el ON modula diferencialmente la variación transitoria intracelular de Ca2+ y las liberaciones espontaneas de Ca2+ (sparks) en cardiomiocitos de ratones con diferentes capacidades intrínsecas para el ejercicio. Métodos: Ratones machos Wistar fueron seleccionados como desempeño estándar (DE) y alto desempeño (AD), de acuerdo con la capacidad de ejercicio hasta la fatiga, medida a través del test de fuerza progresiva en la caminadora o cinta eléctrica. Los cardiomiocitos de los ratones fueron utilizados para determinar el tránsito intracelular y sparks de Ca2+ evaluados en microscopio confocal. Para estimar la contribución del ON fue utilizado un inhibidor de síntesis del ON (L-NAME, 100 µM). Los datos fueron analizados a través de un ANOVA two-way seguido de un post-test Tukey y presentados como promedios ± EPM. Resultados: Los cardiomiocitos de ratones AD mostraron aumento en la amplitud de la variación transitoria de Ca2+ en comparación con los DE. Así mismo, el L-NAME incremento la amplitud transitoria de Ca2+ solamente en ratones DE. No se encontraron diferencias en la constante del tiempo de decaimiento de la variación transitoria ( t ) de Ca2+ en cardiomiocitos de ratones DE e AD. Todavía, la administración de L-NAME mostro una reducción en el t en cardiomiocitos de ambos los grupos. Cardiomiocitos de ratones AD presentaron menor amplitud y frecuencia de sparks de Ca2+ en comparación al grupo DE. La administración de L-NAME incrementó la amplitud de sparks de Ca2+ en cardiomiocitos del grupo AD. Conclusión: El ON modula la variación de Ca2+ y sparks de Ca2+ en cardiomiocitos de ratones con diferentes capacidades intrínsecas para el ejercicio.

Nitric oxide ineerferes with hypoxia signaling during colonic inflamaation / A interferência do óxido nítrico na sinalização da hipóxia durante a inflamação colônica

Context Intestinal inflammation can induce a local reduction in oxygen levels that triggers an adaptive response centered on the expression of hypoxia-inducible factors (HIFs). Nitric oxide, a well-described inflammatory mediator, may interfere with hypoxia signaling. Objectives We aimed to evaluate the role of nitric oxide in hypoxia signaling during colonic inflammation. Methods Colitis was induced by single (acute) or repeated (reactivated colitis) trinitrobenzenosulfonic acid administration in rats. In addition, one group of rats with reactivated colitis was also treated with Nw-Nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride to block nitric oxide synthase. Colitis was assessed by macroscopic score and myeloperoxidase activity in the colon samples. Hypoxia was determined using the oxygen-dependent probe, pimonidazole. The expression of HIF-1α and HIF-induced factors (vascular endothelial growth factor - VEGF and apelin) was assessed using Western blotting. Results The single or repeated administration of trinitrobenzenosulfonic acid to rats induced colitis which was characterized by a high macroscopic score and myeloperoxidase activity. Hypoxia was observed with both protocols. During acute colitis, HIF-1α expression was not increased, but VEGF and apelin were increased. HIF-1α expression was inhibited during reactivated colitis, and VEGF and apelin were not increased. Nw-Nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride blockade during reactivated colitis restored HIF-1α, VEGF and apelin expression. Conclusions Nitric oxide could interfere with hypoxia signaling during reactivated colitis inflammation modifying the expression of proteins regulated by HIF-1α. .

Contexto A inflamação intestinal pode induzir uma redução local nos níveis de oxigênio e ativar uma resposta adaptativa relacionada à expressão de fatores induzíveis por hipóxia (HIFs). O óxido nítrico, um mediador inflamatório bem descrito, pode interferir com a sinalização de hipóxia. Objetivos O objetivo foi avaliar o papel do óxido nítrico na sinalização de hipóxia durante a inflamação colônica. Métodos A colite foi induzida em ratos pela administração única (aguda) ou repetida (com reativações) de ácido trinitrobenzenosulfônico. Adicionalmente, um grupo de ratos de colite com reativações foi também tratado com Nw-Nitro-L-arginina metil éster para inibir a óxido nítrico sintase. A colite foi avaliada através do escore macroscópico e da atividade de mieloperoxidase em amostras de cólon. A hipóxia foi determinada usando uma sonda dependente de oxigênio, o pimonidazol. A expressão de HIF-1α e de fatores induzidos pelo HIF (factor de crescimento endotelial vascular - VEGF e apelina) foi avaliada pela técnica de Western blotting. Resultados A administração única ou repetida de ácido trinitrobenzenosulfônico a ratos induziu colite que foi caracterizada por um alto escore macroscópico e alta atividade de mieloperoxidase. Hipóxia foi observada em ambos os protocolos. Durante a colite aguda, a expressão de HIF-1α não aumentou, enquanto a de VEGF e apelina aumentou. A expressão de HIF-1α esteve inibida durante a colite com reativações e, a expressão de VEGF e apelina não se modificou. O bloqueio com Nw-Nitro-L-arginina metil éster durante a colite com reativações restabeleceu a expressão de HIF-1α, VEGF e ...

Effect of L-Arginine and L-NAME treatments on polymorphonuclear leukocytes and mononuclear cells influx during tumor growth / Efeito dos tratamentos com L-Arginina e L-NAME sobre o influxo de leucócitos polimorfonucleares e células mononucleares durante o desenvolvimento tumoral

PURPOSE: Evaluate polymorphonuclear leukocytes (PMN's) and mononuclear cells (MN's) involvement in the Ehrlich´s solid tumor (ET) growth. METHODS: 90 Swiss mice were inoculated with 10(7) tumor cells (sc), distributed in three groups and treated once a day, via intraperitoneal (ip), with 0.1ml of diluent, L-Arginine (20mg/Kg) or L-NAME (20mg/Kg). After 7, 15 and 30 days of treatment, ten animals of each group were euthanized, the tumor mass was removed, processed and fixed for HE. Later, a morphometric analysis of the total area, parenchyma, necrosis, tumor stroma and PMN's leukocytes and MN's cells influx was performed. RESULTS: The L-Arginine treatment increased PMN's influx in the initial stage, whereas L-NAME reduced it. Our data suggests that NO effect on PMN's migration is dose-dependent. On the other hand, the MN´s cells influx was reduced by L-NAME treatment at all evaluated periods and at the same periods an increase in tumor growth was observed. CONCLUSION: At initial stages of tumor implantation, both PMN's leukocytes and MN's cells act together to control ET development.

OBJETIVO: Avaliar o envolvimento de leucócitos polimorfonucleares (PMN's) e células mononucleares (MN's) no crescimento do Tumor Sólido de Ehrlich (TE). MÉTODOS: 90 camundongos Suíços foram inoculados com 10(7) células tumorais (sc), distribuídos em três grupos e tratados uma vez ao dia, via intraperitoneal (ip), com 0.1ml de diluente, L-Arginina (20mg/Kg) ou L-NAME (20mg/Kg). Após 7, 15 e 30 dias, dez animais de cada grupo foram eutanasiados, a massa tumoral foi removida, processada e corada pela HE. Posteriormente, foi realizada análise morfométrica das áreas total, parênquima, necrose, estroma e influxo de leucócitos PMN's e células MN's. RESULTADOS: O tratamento com L-Arginina favoreceu o influxo de PMN's em períodos iniciais, enquanto o tratamento com L-NAME o reduziu. Nosso estudo sugere que o efeito do ON sobre a migração de PMN's é dose-dependente. Por outro lado, o influxo de células MN´s foi contido pelo tratamento com L-NAME em todos os períodos avaliados, mesmos períodos em que se observou um aumento no crescimento tumoral. CONCLUSÃO: Em fases iniciais do implante tumoral, ambos, leucócitos PMN's e células MN's, atuam juntos no controle do desenvolvimento do TE.