Action of leucine in heart hypertrophy induced by thyroid hormone in rats / Ação da leucina na hipertrofia cardíaca induzida pelo hormônio tireoidiano em ratos

Leucine is a regulator of protein metabolism in vivo, but there is little information regarding its effect on hyperthyroidism-induced cardiac hypertrophy. This study aimed to verify the action of leucine in heart hypertrophy using an experimental model of hyperthyroidism in rats. A total of 40 Wistar rats were used and allocated randomly into four groups: control (C), hormone (H), leucine (L) and hormone plus leucine (HL). Hyperthyroidism was induced by administering daily by gavage 20 µg of levothyroxine sodium in aqueous suspension per 100 g of body weight, and leucine was supplemented by adding 5% of the amino acid to conventional food. After 28 days, the heart was removed and weighed; the left ventricle was separated along with the interventricular septum and weighed. Histological slides were made from the left ventricle and stained with hematoxylin-eosin to measure the transverse diameter of cardiomyocytes. Two-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey post-test were used and significance level set at 5%. There was a significant increase in the absolute heart weight, the left ventricular weight and cardiomyocyte diameter in rats of the H group compared to the other groups. The addition of leucine inhibited heart hypertrophy. Levothyroxine sodium-induced cardiac hypertrophy in Wistar rats is inhibited by leucine.

A leucina é um regulador do metabolismo proteico in vivo, e existem poucas informações referentes à sua ação na hipertrofia cardíaca induzida pelo hipertireoidismo. O estudo teve por objetivo verificar a ação da leucina na hipertrofia cardíaca de ratos Wistar em um modelo experimental de hipertireoidismo. Foram utilizados 40 animais, alocados ao acaso em quatro grupos, sendo: grupo controle (C), grupo hormônio (H), grupo leucina (L) e grupo hormônio + leucina (HL). O hipertireoidismo foi induzido administrando-se, diariamente, 20µg/100 gramas de levotiroxina sódica em suspensão aquosa, por gavagem e a leucina foi suplementada adicionando-se 5% do aminoácido à ração convencional. Ao final do período experimental, o coração foi removido e pesado. Foi separado o ventrículo esquerdo juntamente com o septo interventricular e pesado. Foram feitas lâminas histológicas a partir do ventrículo esquerdo, coradas com hematoxilina-eosina, para a medida do diâmetro transversal dos cardiomiócitos. Foi utilizada a análise de variância (ANOVA) de duas vias e pós-teste de Tukey e adotado um P<0,05. Houve aumento significante para o peso do coração, peso do ventrículo esquerdo e diâmetro dos cardiomiócitos no grupo H em relação aos demais grupos. A adição de leucina inibe a hipertrofia. A hipertrofia cardíaca induzida em ratos Wistar pela levotiroxina sódica é inibida pela leucina.

Remodelamento miocárdico após grandes infartos converte potenciação pós-pausa em decaimento da força em ratos / Myocardial remodeling after large infarcts in rat converts post rest-potentiation in force decay / Miocárdio remodelado después de grandes infartos en ratas convierte potenciación post-pausa en disminucion de la fuerza

FUNDAMENTO: A Contração Pós-Repouso (CPR) do músculo cardíaco fornece informações indiretas sobre a manipulação de cálcio intracelular. OBJETIVO: Nosso objetivo foi estudar o comportamento da CPR e seus mecanismos subjacentes em camundongos com infarto do miocárdio. MÉTODOS: Seis semanas após a oclusão coronariana, a contratilidade dos Músculos Papilares (MP) obtidos a partir de camundongos submetidos à cirurgia sham (C, n = 17), com infarto moderado (MMI, n = 10) e grande infarto (LMI, n = 14), foi avaliada após intervalos de repouso de 10 a 60 segundos antes e depois da incubação com cloreto de lítio (Li+) em substituição ao cloreto de sódio ou rianodina (Ry). A expressão proteica de SR Ca(2+)-ATPase (SERCA2), trocador Na+/Ca2+ (NCX), fosfolambam (PLB) e fosfo-Ser (16)-PLB foi analisada por Western blotting. RESULTADOS: Os camundongos MMI apresentaram potenciação de CPR reduzida em comparação aos camundongos C. Em oposição à potenciação normal para camundongos C, foram observadas degradações de força pós-repouso nos músculos de camundongos LMI. Além disso, a Ry bloqueou a degradação ou potenciação de PRC observada em camundongos LMI e C; o Li+ inibiu o NCX e converteu a degradação em potenciação de CPR em camundongos LMI. Embora os camundongos MMI e LMI tenham apresentado diminuição no SERCA2 (72 ± 7% e 47 ± 9% de camundongos controle, respectivamente) e expressão protéica de fosfo-Ser16-PLB (75 ± 5% e 46 ± 11%, respectivamente), a superexpressão do NCX (175 ± 20%) só foi observada nos músculos de camundongos LMI. CONCLUSÃO: Nossos resultados mostraram, pela primeira vez, que a remodelação miocárdica pós-IAM em camundongos pode mudar a potenciação regular para degradação pós-repouso, afetando as proteínas de manipulação de Ca(2+) em miócitos.

BACKGROUND: Post-rest contraction (PRC) of cardiac muscle provides indirect information about the intracellular calcium handling. OBJECTIVE: Our aim was to study the behavior of PRC, and its underlying mechanisms, in rats with myocardial infarction. METHODS: Six weeks after coronary occlusion, the contractility of papillary muscles (PM) obtained from sham-operated (C, n=17), moderate infarcted (MMI, n=10) and large infarcted (LMI, n=14) rats was evaluated, following rest intervals of 10 to 60 seconds before and after incubation with lithium chloride (Li+) substituting sodium chloride or ryanodine (Ry). Protein expression of SR Ca(2+)-ATPase (SERCA2), Na+/Ca2+ exchanger (NCX), phospholamban (PLB) and phospho-Ser(16)-PLB were analyzed by Western blotting. RESULTS: MMI exhibited reduced PRC potentiation when compared to C. Opposing the normal potentiation for C, post-rest decays of force were observed in LMI muscles. In addition, Ry blocked PRC decay or potentiation observed in LMI and C; Li+ inhibited NCX and converted PRC decay to potentiation in LMI. Although MMI and LMI presented decreased SERCA2 (72±7% and 47±9% of Control, respectively) and phospho-Ser16-PLB (75±5% and 46±11%, respectively) protein expression, overexpression of NCX (175±20%) was only observed in LMI muscles. CONCLUSION: Our results showed, for the first time ever, that myocardial remodeling after MI in rats may change the regular potentiation to post-rest decay by affecting myocyte Ca(2+) handling proteins.

FUNDAMENTO: La Contracción pos pausa (CPP) del músculo cardíaco provee informaciones indirectas sobre la manejo del calcio intracelular. OBJETIVO: Nuestro objetivo fue estudiar el comportamiento de la CPP y sus mecanismos subyacentes en Ratas con infarto de miocardio. MÉTODOS: Seis semanas después de la oclusión coronaria, la contractilidad de los Músculos Papilares (MP) obtenidos a partir de Ratas sometidos a falsa cirurgia (C, n = 17), con infarto moderado (MMI, n = 10) y gran infarto (LMI, n = 14), fue evaluada después de pausas de estímulos de 10 a 60 segundos antes y después de la incubación con cloruro de litio (Li+) en substitución del cloruro de sodio o rianodina (Ry). La expresión proteica de SR Ca(2+)-ATPasa (SERCA2), intercambiador Na+/Ca2+ (NCX), fosfolamban (PLB) y fosfo-Ser (16)-PLB fue analizada por Western blotting. RESULTADOS: Los Ratas MMI presentaron potenciación de CPP reducida en comparación a los Ratas C. En oposición a la potenciación normal para Ratas C, fueron observadas decaimientos de fuerza post-reposo en los músculos de Ratas LMI. Además de eso, la Ry bloqueó la decaimiento o potenciación de PRC observada en Ratas LMI y C; el Li+ inhibió el NCX y convirtió la decaimiento en potenciación de CPP en Ratas LMI. Aunque los Ratas MMI y LMI hayan presentado disminución en el SERCA2 (72 ± 7% y 47 ± 9% de Ratas control, respectivamente) y expresión proteica de fosfo-Ser16-PLB (75 ± 5% y 46 ± 11%, respectivamente), la superexpresión del NCX (175 ± 20%) sólo fue observada en los músculos de Ratas LMI. CONCLUSIÓN: Nuestros resultados mostraron, por primera vez, que el remodelado miocárdico post-IAM en Ratas puede cambiar la potenciación regular para decaimiento post-reposo, afectando las proteínas de manejo del Ca(2+) en miocitos.

Preditores ecocardiográficos de remodelação ventricular após o infarto agudo do miocárdio em ratos / Echocardiographic predictors of ventricular remodeling after acute myocardial infarction in rats

FUNDAMENTO: A predição do processo de remodelação ventricular após o infarto agudo do miocárdio (IAM) pode ter importantes implicações clínicas. OBJETIVO: Analisar as variáveis ecocardiográficas preditoras da remodelação no modelo do infarto em ratos. MÉTODOS: Os animais foram submetidos ao ecocardiograma em dois momentos, cinco dias e três meses após o infarto (grupo IAM) ou a cirurgia simulada (grupo controle). A regressão linear foi utilizada para identificar as variáveis ecocardiográficas no quinto dia posteriormente ao infarto, as quais foram preditoras de remodelação depois de três meses da oclusão coronariana. Consideramos, como critério de remodelação, neste estudo, os valores do diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo (DDVE) após três meses do infarto. RESULTADOS: O infarto induziu o aumento das câmaras esquerdas, associado com alterações das funções sistólica e diastólica. As variáveis peso corporal, índice do estresse parietal ventricular esquerdo (IEPVE), área sistólica (AS), área diastólica (AD), DDVE, diâmetro sistólico do ventrículo esquerdo (DSVE), fração de variação de área (FVA), fração de ejeção (FE), porcentagem de encurtamento endocárdico ( por cento Enc), velocidade de encurtamento da parede posterior (VEPP) e tamanho do infarto, avaliadas cinco dias depois do infarto, foram preditoras do DDVE após três meses. Na análise de regressão multivariada, incluímos o tamanho do infarto, o IEPVE e a VEPP. O IEPVE (coeficiente: 4,402, erro padrão: 2,221, p = 0,05), mas não o tamanho do infarto e a VEPP, foi fator preditor de remodelação após três meses do infarto. CONCLUSÃO: O IEPVE foi preditor independente de remodelação após três meses do infarto e poderia ser incorporado na estratificação clínica depois da oclusão coronariana.

BACKGROUND: The prediction of the ventricular remodeling process after acute myocardial infarction (AMI) may have important clinical implications. OBJECTIVE: To analyze echocardiographic variables predictors of remodeling in the infarction model in rats. MEHTODS: The animals underwent echocardiography in two moments, five days and three months after infarction (AMI group) or sham surgery (control group). Linear regression was used to identify the echocardiographic variables on the fifth day after the infarction, which were predictive of remodeling after three months of coronary occlusion. We considered as a criterion of remodeling in this study, the values of left ventricular diastolic diameter (LVDD) after three months of infarction. RESULTS: The infarction induced increase in the left chambers, associated with changes in systolic and diastolic functions. The variables body weight, left ventricular wall stress index (LVWSI), systolic area (SA), diastolic area (DA), LVDD, left ventricular systolic diameter (LVSD), area variation fraction (AVF), ejection fraction (EF), percent of endocardial shortening ( percentShort), posterior wall shortening velocity (PWSV) and infarct size assessed five days after infarction were predictors of LVDD after three months. At the multivariate regression analysis, we included the size of infarction, the LVWSI and PWSV. The LVWSI (coefficient: 4.402, standard error: 2.221, p = 0.05), but not the size of infarction and PWSV, was a predictor of remodeling after three months of infarction. CONCLUSION: LVPSI was an independent predictor of remodeling three months after the myocardial infarction and could be included in the clinical stratification after the coronary occlusion.

Influência da taurina na remodelação cardíaca: [revisão] / Influence of taurine on cardiac remodeling: [review]

Alteration of ventricular weight, structure, geometry and volume in response to alteration of loading conditions or myocardial injury are viewed as examples of ventricular remodeling. It is well accepted that ventricular remodeling is initially a compensatory process infl uenced by hemodynamic overload or neurohormonal activation. However, chronic ventricular remodeling is now recognized as a pathological process, which results in progressive ventricular dysfunction and clinical presentation of heart failure or sudden death. Several experimental and clinical studies showedthat reduced taurine levels are associated with important cardiovascular alterations. Likewise, taurine supplementation attenuated the cardiac remodeling induced by different injuries. Some theories have been proposed to account for the cardioprotective activity of taurine: role similar to diuretics, since it promotes sodium and water excretion; modulating role on several relevant ions for the normal functioning of the cardiac cell;protection of the liposomal membranes against damages caused by freeradicals and antagonic action to angiotensin II reduction of the salt andfluid load; sodium and calcium modulation; protection against oxidativestress; and attenuation of the angiotensin II actions on ion transport, protein synthesis and angiotensin signaling. Therefore, the evidences suggest that taurine might play a critical role in the cardiac remodeling process.

La remodelación cardíaca es defi nida como variaciones moleculares e intersticiales que se manifiestan clínicamente por medio dealteraciones en el tamaño, masa, geometría y función del corazón en respuesta a determinada agresión. La remodelación ventricular tienecomo objetivo principal mantener la función cardíaca estable en situaciones de agresión. Sin embargo, crónicamente, con la continuidado progreso del proceso ocurre disfunciónventricular progresiva y muerte. Diversos estudios experimentales y clínicos han sugerido que la reducción de las concentraciones de taurina resulta en importantes modifi cacionescardiovasculares. Otra línea de evidencia sugestiva de la relevancia de la taurina para el corazón es que su suplementación ha atenuado el proceso de remodelación en diferentes situaciones de agresión. En relacióncon los mecanismos propuestos para explicar los efectos benéfi cos de la taurina en el proceso de remodelación cardíaca, se destacan: el papel semejante a los diuréticos por promoverexcreción de sodio y agua; el papel modulador de diversos iones relevantes para el funcionamiento normal de la célula cardíaca; la protecciónde las membranas liposómicas contra daños causados por radicales libres y, fi nalmente, la acción antagonista de angiotensina II. Así, las evidencias hasta el momento permitensuponer que la taurina puede desempeñar un papel crítico en la modulación del proceso deremodelación cardíaca.

A remodelação cardíaca é definida comovariações moleculares e intersticiais, que se manifestam clinicamente por meio de alterações no tamanho, massa, geometria e na função docoração em resposta à determinada agressão. A princípio, a remodelação ventricular tem como objetivo manter a função cardíaca estável em situações de agressão. Cronicamente, entretanto, com a continuidade e/ou progressão do processo ocorre disfunção ventricular progressiva e morte. Diversos estudos experimentais e clínicos têm sugerido que a redução das concentraçõesde taurina resulta em importantes modificações cardiovasculares. Do mesmo modo, outra linhade evidência sugestiva da relevância da taurina para o coração é que sua suplementação atenuou o processo de remodelação em diferentes situações de agressão. Em relação aos mecanismos propostos para explicar os efeitosbenéficos da taurina no processo de remodelação cardíaca, destacam-se: papel semelhante aos diuréticos, por promover a excreção de sódioe água; papel modulador de diversos íons relevantes para o funcionamento normal da célula cardíaca; proteção das membranas lipossômicas contra danos causados por radicais livres e, fi nalmente, ação antagonista da angiotensina II. Assim, as evidências até o momento permitem a suposição de que a taurina pode desempenhar papel crítico na modulação do processo da remodelação cardíaca.

Avaliação do efeito isolado do fósforo e do paratormônio sobre o tecido cardíaco de ratos urêmicos paratireoidectomizados / Evaluation of isolated effects of phosphate and of parathormone on myocardial tissue in uremic parathyroidectomized rats

A doença cardiovascular (DCV) é a principal causa de mortalidade nos pacientes com doença renal crônica (DRC) e a hipertrofia de ventrículo esquerdo (HVE), a alteração mais freqüente. A remodelação cardíaca (RC) patológica ocorre em resposta a agressões como sobrecarga de volume ou de pressão e é influenciada por ativação neurohormonal, fatores locais, inflamação, isquemia, necrose e apoptose celular. Os miócitos são as principais células envolvidas na RC. Avaliamos o papel da hiperfosfatemia e do paratormônio (PTH) em animais urêmicos. Trinta e dois ratos Wistar machos foram submetidos à paratireoidectomia (PTX) e nefrectomia (Nx), com reposição contínua de PTH em concentração fisiológica (PTHf= 0,022 ug/100g/h) ou elevada (PTHe=0,11 ug/100g/h). Os animais sham (N=16) foram operados e recebiam infusão de veículo. Apenas o conteúdo de fósforo nas dietas era diferente, ou seja: pobre=0,2% (pP) ou rica em fósforo=1,2% (rP). Dividimos os animais em 6 grupos: Sham: Sham-pP (G1), Sham-rP (G2); PTX+Nx: PTHf-pP (G3), PTHf-rP (G4), PTHe-pP (G5), PTHe-rP (G6). Semanalmente determinamos o peso e a pressão arterial caudal. Creatinina, fósforo, cálcio PTH e hematócrito foram analisados. Após 8 semanas os animais foram sacrificados. A hipertrofia e fibrose miocárdicas foram analisadas com o sistema digital Leica. O peso do coração corrigido por 100g peso corporal foi maior nos grupos G5 e G6 e apresentou uma correlação positiva com hipertrofia e fibrose miocárdica. A hipertrofia e fibrose foram menores no G3, quando comparado aos grupos Nx. A hipertrofia miocárdica foi maior no G6, evidenciando o papel do P neste processo. A fibrose mocárdica ocorreu principalmente em subendocárdio e foi mais intensa no G6. Analisamos a expressão do fator transformador de crescimento (TGF-beta) e angiotensina II que foram mais intensas nos grupos G5 e G6. As lesões das artérias coronarianas foram avaliadas de forma semi-quantitativa e os animais G5 e G6 mostraram calcificações de camada...

Cardiovascular disease (CVD) is the leading cause of mortality in patients with chronic kidney disease (CKD), and left ventricular hypertrophy (LVH) is the most common alteration. Pathologic cardiac remodeling (CR) occurs in response to injuries such as volume or pressure overload, and it is influenced by neurohormonal activation, local factors, inflammation, ischemia, necrosis and cellular apoptosis. Myocytes are the principal cells involved in CR. We evaluated the role of hyperphosphatemia and parathyroid hormone (PTH) in uremic animals. Thirty-two male Wistar rats were submitted to parathyroidectomy (PTX) and nephrectomy (Nx), with PTH continuous replacement in physiologic concentration (PTHf=0.022ug/100g/h) or elevated (PTHe=0.11ug/100g/h). The sham animals (N=16) were operated and received vehicle infusion. Only the phosphorus content in diets was different, that is: poor = 0.2% (pP) or rich in phosphorus = 1.2% (rP). We divided the animals into 6 groups: Sham: Sham-pP (G1), Sham-rP (G2); PTX+Nx: PTHf-pP (G3), PTHf-rP (G4), PTHe-pP (G5), PTHe-rP (G6). We determined the weight and caudal blood pressure weekly. Creatinine, phosphorus, PTH calcium and hematocrit were analyzed. After 8 weeks, the animals were sacrificed. Myocardial hypertrophy and fibrosis were analyzed using Leica digital system. The weight of the heart corrected for 100g body weight was greater in groups G5 and G6 and presented a positive correlation with myocardial hypertrophy and fibrosis. Hypertrophy and fibrosis were lower in G3, when compared to Nx groups. Myocardial hypertrophy was higher in G6, determining the role of P in this process. Myocardial fibrosis occurred mainly in subendocardium and was more intense in G6. We analyzed the expression of transforming growth factor (TGF-alfa) and angiotensin II, which were more intense in groups G5 and G6. Coronary artery lesions were evaluated semiquantitatively and G5 and G6 animals showed middle layer...