Pioglitazone Induces Cardiomyocyte Apoptosis and Inhibits Cardiomyocyte Hypertrophy Via VEGFR-2 Signaling Pathway / Pioglitazona Induz Apoptose e Inibe Hipertrofia de Cardiomiócitos pela Via de Sinalização do VEGFR-2

Abstract Background: Pioglitazone has been widely used as an insulin-sensitizing agent for improving glycemic control in patients with type 2 diabetes mellitus. However, cardiovascular risk and protective effects of pioglitazone remain controversial. Objectives: In this study, we investigated whether pioglitazone affects cardiomyocyte apoptosis and hypertrophy by regulating the VEGFR-2 signaling pathway. Methods: Cardiomyocytes were enzymatically isolated from 1- to 3-day-old Sprague-Dawley rat ventricles. Effects of pioglitazone and the VEGFR-2-selective inhibitor apatinib on cardiomyocyte apoptotic rate was determined using flow cytometry, and hypertrophy was evaluated using [3H]-leucine incorporation. The protein expressions of unphosphorylated and phosphorylated VEGFR-2, Akt, P53, and mTOR were determined by Western-Blotting. Analysis of variance (ANOVA) was used to assess the differences between groups. Results: Pioglitazone and VEGFR-2-selective inhibitor apatinib reduced rat cardiomyocyte viability and cardiomyocyte hypertrophy induced by angiotensin II in vitro. Furthermore, in the same in vitro model, pioglitazone and apatinib significantly increased the expression of Bax and phosphorylated P53 and decreased the expression of phosphorylated VEGFR-2, Akt, and mTOR, which promote cardiomyocyte hypertrophy. Conclusions: These findings indicate that pioglitazone induces cardiomyocyte apoptosis and inhibits cardiomyocyte hypertrophy by modulating the VEGFR-2 signaling pathway.

Resumo Fundamento: A pioglitazona tem sido amplamente utilizada como droga sensibilizadora da insulina para melhorar o controle glicêmico em pacientes com diabetes mellitus tipo 2. No entanto, o risco cardiovascular bem como os efeitos protetores da pioglitazona ainda são controversos. Objetivos: Neste estudo, investigamos se os efeitos da pioglitazona sobre a apoptose e a hipertrofia de cardiomiócitos ocorrem via regulação da via de sinalização do VEGFR-2. Métodos: os cardiomiócitos foram isolados enzimaticamente dos ventrículos de ratos Sprague-Dawley de 1-3 anos de vida. Os efeitos da pioglitazona e do inibidor seletivo de VEGFR-2 apatinib sobre a taxa de apoptose dos cardiomiócitos foram avaliados por citometria de fluxo, e a hipertrofia avaliada por incorporação de leucina-[3H]. As expressões de VEGFR-2, Akt, P53, e mTOR fosforiladas e não fosforiladas foram determinadas por Western Blotting. Análise de variância (ANOVA) foi usada para avaliar diferenças entre os grupos. Resultados: a pioglitazona e o apatinib reduziram a viabilidade e a hipertrofia de cardiomiócitos induzida por angiotensina II in vitro. Além disso, no mesmo modelo in vitro, a pioglitazona e o apatinib aumentaram significativamente a expressão de Bax e P53 fosforilada, e diminuiu a expressão de VEGFR-2, Akt, e mTOR, que promove hipertrofia de cardiomiócitos. Conclusões: Esses resultados indicam que a pioglitazona induz a apoptose e inibe a hipertrofia de cardiomiócitos pela modulação da via de sinalização de VEGFR-2.

Effect of hepatocyte growth factor and angiotensin II on rat cardiomyocyte hypertrophy

Angiotensin II (Ang II) plays an important role in cardiomyocyte hypertrophy. The combined effect of hepatocyte growth factor (HGF) and Ang II on cardiomyocytes is unknown. The present study was designed to determine the effect of HGF on cardiomyocyte hypertrophy and to explore the combined effect of HGF and Ang II on cardiomyocyte hypertrophy. Primary cardiomyocytes were isolated from neonatal rat hearts and cultured in vitro. Cells were treated with Ang II (1 µM) alone, HGF (10 ng/mL) alone, and Ang II (1 µM) plus HGF (10 ng/mL) for 24, 48, and 72 h. The amount of [³H]-leucine incorporation was then measured to evaluate protein synthesis. The mRNA levels of β-myosin heavy chain and atrial natriuretic factor were determined by real-time PCR to evaluate the presence of fetal phenotypes of gene expression. The cell size of cardiomyocytes was also studied. Ang II (1 µM) increased cardiomyocyte hypertrophy. Similar to Ang II, treatment with 1 µM HGF promoted cardiomyocyte hypertrophy. Moreover, the combination of 1 µM Ang II and 10 ng/mL HGF clearly induced a combined pro-hypertrophy effect on cardiomyocytes. The present study demonstrates for the first time a novel, combined effect of HGF and Ang II in promoting cardiomyocyte hypertrophy.

A administração de nandrolona não promove hipertrofia do músculo sóleo em ratos / Nandrolone administration does not promote hypertrophy of soleus muscle in rats

Os esteróides anabólicos androgênicos (EAA) são compostos formados a partir da testosterona ou um de seus derivados, sendo amplamente utilizados por desportistas amadores e profissionais com o objetivo de melhorar a performance atlética. Entretanto, a literatura a respeito da relação entre EAA e hipertrofia muscular é controversa. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da nandrolona e do treinamento físico sobre a hipertrofia muscular. Ratos Wistar machos receberam injeção i.m. de Deca-Durabolin® ou veículo durante 6 semanas. Os animais dos grupos treinados foram submetidos a treinamento físico resistido, através de sessões de saltos em meio líquido. Os animais sedentários e treinados foram sacrificados após anestesia e o músculo sóleo retirado para quantificação de proteínas totais e DNA. Ao final do tratamento, os animais treinados tratados com veículo ou EAA apresentaram menor peso corporal do que os respectivos grupos sedentários. Não foram observadas diferenças estatísticas na concentração de proteínas totais e na razão peso muscular/peso corporal entre os grupos experimentais. O grupo treinado tratado com EAA apresentou concentração de DNA significativamente menor do que o grupo treinado veículo. A administração de decanoato de nandrolona não promoveu hipertrofia do músculo sóleo, nem mesmo quando associada ao treinamento físico resistido.

Estudo da função mitocondrial e da via MAPK em ratos submetidos a acidose metabolica cronica / Functional study mitochondrial and of MAPK signaling pathway in rats submitted by chronic metabolic acidosis

Estudos em animais demonstram que a acidose metabólica promove muitas mudanças morfológicas e bioquímicas nos rins, que estão intimamente associadas com a hipertrofia do órgão Confirmamos que a acidose metabólica crónica causada pela ingestão de cloreto de amónia (NH4Cl), promove a hipertrofia do órgão e também uma diminuição da reabsorção de água e sais pelos rins. Aventamos a hipótese que esses são processos que competem pela energia disponível pelas células tubulares Como a mitocòndria tem sido implicada em uma variedade de processos metabólicos, nós estudamos o comportamento das mitocôndrias isoladas de rins de ratos tratados com NH4Cl As mitocôndrias de rim de ratos (MRR) acidóticos apresentaram uma diminuição de aproximadamente 25% da eficiência da respiração, através do controle respiratório Usando o mesmo substrato (succinato), nós achamos a relação ADP/O significativamente menor nos animais acidóticos quando comparados aos controles Em concordância com esses resultados, o potencial transmembrana mitocondrial, apresentou o tempo de fosforilação aumentado nesses animais, determinado pelo método da safranina. Nenhuma diferença significativa foi observada no potencial em ambas as mitocôndrias. Interessantemente, na determinação do transporte de cálcio, verificamos uma captação inicial mais rápida e maior nas MRR acidóticos, quando comparadas aos controles, mantida equilibrada por mais tempo com a adição do inibidor do poro de transição de permeabilidade mitocondrial, a ciclosporina A (CsA). Não foi observada nenhuma diferença significativa na liberação do cálcio após adição de vermelho de Rutênio (RR) e cloreto de ...

Studies in animals have shown that metabolic acidosis causes several morphologic and biochemical changes in kidney, which are ultimately associated with organ hypertrophy We have previously shown that chronic metabolic acidosis caused by feeding NH4Cl lead to nephron hypertrophy and to a decreased water-salt reabsortion by the kidneys Since mitochondria have been implicated in a variety of metabolic disorders, we examined energy linked functions in isolated mitochondria from rat kidneys with chronic metabolic acidosis induced by NH4Cl Mitochondria from acidotic rats presented resting respiration supported by succinate oxidation 25% slower when compared to control mitochondria Using the same substrate we found an ADP/O ratio of 1,4 in control and 1,1 in isolated mitochondria from acidotic rats. Accordingly, the transient decrease in ?? that occurs during ADP phosphorylation was much larger in mitochondria from acidotic rat kidneys as evidenced by the safranine method No significant difference in ?? could be detected in both types of mitochondria using this method. Interestingly, determination of Ca2+ transport showed a faster rate of initial Ca2+ up take by mitochondria from acidotics and a lower concentration of extramitochondrial Ca2+ under steady state conditions...