Cardiac Remodeling: Concepts, Clinical Impact, Pathophysiological Mechanisms and Pharmacologic Treatment / Remodelação Cardíaca: Conceitos, Impacto Clínico, Mecanismos Fisiopatológicos e Tratamento Farmacológico

Abstract Cardiac remodeling is defined as a group of molecular, cellular and interstitial changes that manifest clinically as changes in size, mass, geometry and function of the heart after injury. The process results in poor prognosis because of its association with ventricular dysfunction and malignant arrhythmias. Here, we discuss the concepts and clinical implications of cardiac remodeling, and the pathophysiological role of different factors, including cell death, energy metabolism, oxidative stress, inflammation, collagen, contractile proteins, calcium transport, geometry and neurohormonal activation. Finally, the article describes the pharmacological treatment of cardiac remodeling, which can be divided into three different stages of strategies: consolidated, promising and potential strategies.

Resumo A remodelação cardíaca é definida como um conjunto de mudanças moleculares, celulares e intersticiais cardíacas, que se manifestam clinicamente por alterações no tamanho, massa, geometria e função do coração, em resposta à determinada agressão. Esse processo resulta em mal prognóstico, pois está associado com a progressão da disfunção ventricular e arritmias malignas. Nessa revisão, são discutidos os conceitos e as implicações clínicas da remodelação, além do papel fisiopatológico de diferentes fatores, incluindo morte celular, metabolismo energético, estresse oxidativo, inflamação, colágeno, proteínas contráteis, transporte de cálcio, geometria e ativação neurohormonal. Finalmente, o artigo apresenta o tratamento farmacológico, que pode ser dividido em três estágios: estratégias consolidadas, promissoras e potenciais.

O etanercepte induz QRS de baixa tensão e disfunção autonômica em camundongos com doença de Chagas experimental / Etanercept induces low QRS voltage and autonomic dysfunction in mice with experimental Chagas disease

FUNDAMENTO: A doença de Chagas é uma doença parasitária tropical causada pelo protozoário flagelado Trypanosoma cruzi. A cardiomiopatia chagásica é caracterizada por distúrbios na regulação autonômica e na condução do potencial de ação nas fases aguda e crônica da infecção. Embora o fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) tenha sido associadoà cardiomiopatia em modelos experimentais e em pacientes com doença de Chagas, outros relatos sugerem que o TNF-α pode exercer ações antiparasitárias durante a fase aguda da infecção. OBJETIVOS: Este estudo teve como objetivo determinar os efeitos de um blocker TNF-α solúvel, o etanercepte, em parâmetros eletrocardiográficos na fase aguda da infecção experimental com Trypanosoma cruzi. MÉTODOS: Foram feitos eletrocardiogramas em camundongos infectados não tratados e camundongos infectados que foram tratados com etanercepte 7 dias após a infecção. Os parâmetros de variabilidade onda do eletrocardiograma e frequência cardíaca foram determinados utilizando o Chart para Windows. RESULTADOS: O tratamento com etanercepte resultou em uma baixa tensão do complexo QRS e uma redução da variabilidade da frequência cardíaca em comparação com a ausência de tratamento. No entanto, os camundongos tratados apresentaram um atraso na queda da curva de sobrevivência durante a fase aguda. CONCLUSÃO: Os resultados deste estudo sugerem que, embora o tratamento com etanercepte promova a sobrevivência em camundongos infectados com uma linhagem virulenta de T. cruzi, o bloqueio do TNF-α gera um complexo de baixa tensão e disfunção autonômica durante a fase aguda da infecção. Esses resultados indicam que a mortalidade durante a fase aguda pode ser atribuída a uma resposta inflamatória sistêmica, em vez da disfunção cardíaca.

BACKGROUND: Chagas disease is a tropical parasitic disease caused by the flagellate protozoan Trypanosoma cruzi. Chagasic cardiomyopathy is characterized by disorders of autonomic regulation and action potential conduction in the acute and chronic phases of infection. Although tumor necrosis factor alpha (TNF-α) has been linked to cardiomyopathy in experimental models and in patients with Chagas disease, other reports suggest that TNF-α may exert anti-parasitic actions during the acute phase of infection. OBJECTIVES: This study aimed to determine the effects of a soluble TNF-α agonist, etanercept, on electrocardiographic parameters in the acute phase of experimental infection with Trypanosoma cruzi. METHODS: Electrocardiograms were obtained from untreated infected mice and infected mice who were treated with etanercept 7 days after infection. ECG wave and heart rate variability parameters were determined using Chart for Windows. RESULTS: Etanercept treatment resulted in a low QRS voltage and decreased heart rate variability compared with no treatment. However, the treated mice exhibited a delay in the fall of the survival curve during the acute phase. CONCLUSION: The results of this study suggest that although etanercept treatment promotes survival in mice infected with a virulent T. cruzi strain, TNF-α blockade generates a low voltage complex and autonomic dysfunction during the acute phase of infection. These findings indicate that mortality during the acute phase can be attributed to a systemic inflammatory response rather than cardiac dysfunction.).

Resposta pressórica de pacientes com miocardiopatia chagásica ante o uso do sildenafil / Pressure response in chagasic cardiomyopathy patients after using sildenafil

OBJETIVO: Verificar o efeito do sildenafil na pressão arterial (PA) e freqüência cardíaca (FC) de indivíduos portadores de miocardiopata chagásica (MCC) e de disfunção ventricular sistólica grave (FE<40 por cento) submetidos à atividade física. MÉTODOS: Foram avaliados 12 homens com fração de ejeção<40 por cento e MCC confirmada por sorologia. Foi realizado o Teste de 6 minutos (T6M) antes e após a ingestão de sildenafil 50 mg, com intervalo de 30 minutos. Antes e depois de cada T6M aferiram-se a freqüência cardíaca (FC) e a pressão arterial sistólica (PAS) e diastólica (PAD). Para análise estatística, o estudo foi dividido em 4 etapas: Antes do T6M realizado antes do Sildenafil (T1); após o T6M, antes do Sildenafil (T2); após o sildenafil, antes do T6M (T3); após o Sildenafil, após o T6M (T4). RESULTADOS: A idade dos participantes variou entre 47 e 68 anos (57,6±6,4). PAS e PAD após o T6M e uso do sildenafil (T4) mostraram-se menores do que antes do fármaco (T2): 134,2±15,1 versus 125,5±14,0 e 88,4±12,4 versus 83,0±10,8, respectivamente. Nenhum indivíduo referiu sintomas durante a realização do T6M. Não houve diferença na distância total percorrida no T6M antes e depois do uso do sildenafil (487,5±15,22 versus 505,3±18,45 metros, respectivamente) - p=0,056, e na FC (antes sildenafil 75,5±8,79 e 96,8±10,36 bpm e após 77,1±9,81 e 96,1 ± 12,97 bpm). CONCLUSÃO: Observou-se significante diminuição da PA após atividade física sob uso do sildenafil. Entretanto, durante o Teste de 6 minutos, não foram relatados sintomas pelos pacientes, sugerindo, então, que esse efeito parece não ser suficiente para causar manifestações clínicas entre os portadores de MCC e insuficiência cardíaca.

OBJECTIVE: To accurately verify the effect of Sildenafil on blood pressure (BP) and heart rate (HR) in individuals with Chagasic myocardiopathy (CMC) and severe systolic ventricular dysfunction (EF<40 percent) submitted to physical activity. METHODS: Twelve men with ejection fractions <40 percent and CMC confirmed by a serological test were assessed. The six-minute walk test (6MWT) was performed before and after administration of 50 mg of Sildenafil, with a 30 minute interval. Heart rate (HR), systolic blood pressure (SBP) and diastolic blood pressure were taken and compared before and after each 6MWT. For statistical analysis purposes, the study was divided into four stages: before the 6MWT and administration of Sildenafil (S1); after the 6MWT but before the administration of Sildenafil (S2); after the administration of Sildenafil but before the 6MWT (S3); and after the administration of Sildenafil and the 6MWT (S4). RESULTS: Participant ages ranged from 47 to 68 years (57.6 ± 6.4). SBP and DBP after the 6MWT and the administration of Sildenafil (S4) were lower than before taking the drug (S2): 134.2 ± 15.1 versus 125.5 ± 14.0 and 88.4 ± 12.4 versus 83.0 ± 10.8, respectively. None of the patients reported any symptoms during the 6MWT. There were no differences in the distances walked during the 6MWT before or after taking Sildenafil (487.5±15.22 versus 505.3±18.45 meters, respectively)-p=0.056, or in HR (before Sildenafil 75.5 ± 8.79 and 96.8 ± 10.36 bpm and after 77.1 ± 9.81 and 96.1 ± 12.97 bpm). CONCLUSION: Based on these results, it can be concluded that both prediction equations significantly overestimated HRmax measured during maximal GXT in Brazilian elderly women, a finding that may have important implications when prescribing exercise intensity for this population. In addition, HRmax was inversely related to the volunteers' age, suggesting that the chronotropic reserve continues to decline after age 60.

Efectos del Carvedilol sobre la sincronía ventricular en pacientes con insuficiencia cardíaca congestiva / Effects of Carvedilol on ventricular synchrony in patients with congestive heart failure

Introducción: Carvedilol es un bloqueador adrenérgico que mejora el remodelamiento ventricular izquierdo y reduce la morbi-mortalidad de los pacientes con insuficiencia cardíaca congestiva (ICC). Esto podría estar relacionado con una corrección de la sincronía ventricular. Objetivo: Evaluar el efecto de Carvedilol sobre la sincronía en la contracción ventricular en pacientes con ICC. Métodos: Se estudiaron 30 pacientes con ICC estable, capacidad funcional NYHA (CF) II-III, fracción de eyección (FE) < 40 por ciento, los cuales estaban tratados en forma habitual. Se excluyeron pacientes usuarios de betabloqueadores o de marcapaso. Se realizó ventriculografía radioisotópica de equilibrio, al inicio y posterior a la terapia con Carvedilol por 6 meses, para evaluar la función sistólica y la sincronía ventricular. La sincronía interventricular fue calculada mediante la diferencia de promedio de fase de ambos ventrículos y la intraventricular usando la desviación estándar del análisis de fase. Resultados: La edad fue 55 ± 13 años, 71 por ciento hombres, 35 por ciento de etiología isquémica y 29 por ciento con bloqueo completo de rama izquierda (BCRI). Posterior a la terapia con Carvedilol (dosis promedio de 22 mg, rango de 6.25 – 50 mg/día) hubo una mejoría en la CF y en la distancia recorrida en 6 min (499 ± 18 m a 534 ± 17 m ). La FE mejoró de 24 ± 8.3 por ciento a 31 ± 11. 3 por ciento (p<0.001). En los pacientes con peor sincronía, bajo el percentil 50, mejoró la sincronía intraventricular (113 ± ms vs. 94 ± 38 ms, p=0.02) e interventricular (62.8 ± 7 ms vs. 39.4 ± 9 ms, p=0.02). Los pacientes con etiología no isquémica tuvieron una mejoría en la sincronía intraventricular (103.8 ± 7 ms vs 78.3 ± 12 ms, p=0.04) e interventricular (68.1 ± 9 ms vs. 35.3 ± 12 ms, p=0.02). En aquellos sin BCRI mejoró la sincronía intraventricular (112.1 ± 8 ms vs. 88.5 ± 11.2 ms, p=0.01). No hubo cambios significativos en pacientes con causa isquémica o con BCRI. Conclusiones: En pacientes con IC y disfunción ventricular izquierda, Carvedilol mejora la sincronía intra e interventricular. Estos efectos podrían estar relacionados a una acción favorable sobre el remodelamiento cardíaco.

Cocaine-induced myocardial infarction associated with severe reversible systolic dysfunction and pulmonary edema

Myocardial infarction (MI) associated to cocaine use was originally reported in 1982 and cases are being encountered more frequently in our milieu. The literature regarding this diagnosis has included mostly cases of cocaine associated chest pain and MI without serious sequelae. A lesser number of reports however focus on the clinical presentation of severe myocardial dysfunction and severe pulmonary edema, with the mechanism for pulmonary edema still being debated. Although previously described individually, these manifestations are thought to be an uncommon complication of cocaine ingestion. In this article the subject is reviewed and we report our experience with two patients that presented to our care with severe pulmonary edema and concomitant severe left ventricular systolic dysfunction that resolved spontaneously with supportive therapy. It is felt that this clinical picture after cocaine use may be more common than expected. In this article we discuss the possible mechanisms associated to this presentation as well as review the literature regarding this subject.

Crise de feocromocitoma simulando um infarto agudo do miocárdio em paciente com artérias coronárias normais / Pheochromocytoma-induced segmental myocardial dysfunction mimicking an acute myocardial infarction in a patient with normal coronary arteries

Relatamos o caso de um paciente com alterações eletrocardiográficas e disfunção miocárdica segmentar induzidas por feocromocitoma, simulando infarto agudo do miocárdio. A angiografia coronariana foi normal e houve normalização completa do eletrocardiograma e ecocardiograma, após terapia com um bloqueador alfa-adrenérgico e ressecção do tumor. Espasmo coronariano foi o provável mecanismo envolvido na produção dessas alterações, ilustrando a importância de manter um alto grau de suspeição clínica em pacientes com evento miocárdico inesperado em meio a uma crise hipertensiva.

Cardiologistas de um hospital escola adotam as diretrizes para o tratamento da insuficiência cardíaca? / Do cardiologists at a university hospital adopt the guidelines for the treatment of heart failure?

OBJECTIVE: To verify whether the guidelines for the treatment of heart failure have been adopted at a university hospital. The guidelines recommend the following: use of angiotensin-converting enzyme inhibitors for all patients with systolic ventricular dysfunction, use of digitalis and diuretics for symptomatic patients, use of beta-blockers for patients in functional classes II or III, use of spironolactone for patients in functional classes III or IV. METHODS: We analyzed the prescriptions of 199 patients. All these patients had ejection fraction (EF) <=0.50, their ages ranged from 25 to 86 years, and 142 were males. Cardiomyopathy was the most frequent diagnosis: 67 (33.6 percent) patients had dilated cardiomyopathy, 65 (32.6 percent) had ischemic cardiomyopathy. RESULTS: Angiotensin-converting enzyme inhibitors were prescribed for 93 percent of the patients. 71.8 percent also had a prescription for digitalis, 86.9 percent for diuretics, 27.6 percent for spironolactone, 12 percent for beta-blockers, 37.2 percent for acetylsalicylic acid, 6.5 percent for calcium channel antagonists, and 12.5 percent for anticoagulants. In regard to vasodilators, 71 percent of the patients were using captopril (85.2mg/day), 20 percent enalapril (21.4mg/day), 3 percent hydralazine and nitrates. In 71.8 percent of the cases, the dosages prescribed were in accordance with those recommended in the large studies. CONCLUSION: Most patients were prescribed the same doses as those recommended in the large studies. Brazilian patients tolerate well the doses recommended in the studies, and that not using these doses may be a consequence of the physician's fear of prescribing them and not of the patient's intolerance

O comportamento das gestaçöes subsequentes na cardiomiopatia periparto / Natural course of mubsequent pregnancy after peripartum cardiomyopathy

Objetivo - Avaliar o comportamento das gestações subseqüentes na cardiomiopatia periparto (CMP) e suas repercussões materno-fetais. Métodos - Estudo observacional prospectivo de 34 pacientes com CMP (idade média = 26 anos). Ao diagnóstico inicial, 5 estavam em classe funcional (CF) II, 1 em CF III e 28 em CF IV. Após compensação com tratamento, nova gravidez foi desencorajada e foram acompanhadas clinicamente. Resultados - Foram estudadas 12 (35,3 por cento) gestações subseqüentes (idade média = 32) e divididas em dois grupos: GI: 6 gestantes que normalizaram a área cardíaca e GII: 6 que permaneceram com cardiomegalia. No GI, com menor comprometimento inicial na CMP (3 na CF II, 1 na III e 2 na IV), todas evoluíram para CF1, sendo 1 nova gestação bem tolerada em 5 (83,3 por cento); 1 apresentou pré-eclâmpsia, evoluindo para CF II. Atualmente 5 estão em CF I e 1 em CF II. No GII, com maior acometimento inicial da CMP (1 em CF II e 5 em IV), 4 evoluíram para CF 1 e 2 para CF II, sendo a nova gestação bem tolerada por todas. Uma em CF II com 2 gestações, evoluiu para CF IV e óbito 8 anos após a última gestação e 13 anos após o diagnóstico de CMP. Cinco estão vivas (3 em CF 1 e 2 em CF II, com piora da CF em 1). As gestações da CMP e não se observaram alterações fetais. Conclusão - As gestações subseqüentes são bem toleradas na CMP, porém, não isentas de risco. Não se observou repercussão fetal e o tempo mínimo de 3 anos após a compensação parece trazer mais segurança em novas gestações.

Ventricular functions in children with human immunodeficiency virus infection after ACE-inhibitors.

Nine pediatric symptomatic patients infected with human immunodeficiency virus with elevated pulmonary arterial pressure (MPA pressure) and ejection fraction (EF); and with fractional shortening, (FS) mean velocity of circumferential fiber shortening (MVCfc) and left ventricular peak systolic wall stress (PS) were prospectively evaluated using 2-dimensional and M-mode serial echocardiography and Doppler cardiography after administration of an ACE inhibitor (Inhibace 0.025 mg/kg/D orally) for 12 weeks. The MPA pressure was not decreased, however the MVCfc and PS improved significantly (p < 0.05). Further, long term evaluation is required to determine its effect in preventing dilated cardiomyopathy and elevated mean pulmonary pressure.