Pentoxifylline Attenuates Cardiac Remodeling Induced by Tobacco Smoke Exposure / A Pentoxifilina Atenua a Remodelação Cardíaca Induzida pela Exposição á Fumaça de Cigarros

ABSTRACT

Abstract Background: Tobacco smoke exposure is an important risk factor for cardiac remodeling. Under this condition, inflammation, oxidative stress, energy metabolism abnormalities, apoptosis, and hypertrophy are present. Pentoxifylline has anti‑inflammatory, anti-apoptotic, anti-thrombotic and anti-proliferative properties. Objective: The present study tested the hypothesis that pentoxifylline would attenuate cardiac remodeling induced by smoking. Methods: Wistar rats were distributed in four groups: Control (C), Pentoxifylline (PX), Tobacco Smoke (TS), and PX-TS. After two months, echocardiography, invasive blood pressure measurement, biochemical, and histological studies were performed. The groups were compared by two-way ANOVA with a significance level of 5%. Results: TS increased left atrium diameter and area, which was attenuated by PX. In the isolated heart study, TS lowered the positive derivate (+dp/dt), and this was attenuated by PX. The antioxidants enzyme superoxide dismutase and glutathione peroxidase were decreased in the TS group; PX recovered these activities. TS increased lactate dehydrogenase (LDH) and decreased 3-hydroxyacyl Coenzyme A dehydrogenases (OH-DHA) and citrate synthase (CS). PX attenuated LDH, 3-OH-DHA and CS alterations in TS-PX group. TS increased IL-10, ICAM-1, and caspase-3. PX did not influence these variables. Conclusion: TS induced cardiac remodeling, associated with increased inflammation, oxidative stress, apoptosis, and changed energy metabolism. PX attenuated cardiac remodeling by reducing oxidative stress and improving cardiac bioenergetics, but did not act upon cardiac cytokines and apoptosis.

RESUMO

Resumo Fundamento: Exposição à fumaça de cigarros é um fator significativo de risco para a remodelação cardíaca. Nesta condição, estão presentes inflamação, estresse oxidativo, anormalidades do metabolismo energético, apoptose e hipertrofia. A pentoxifilina tem propriedades anti-inflamatórias, anti-apoptóticas, anti-trombóticas e anti-proliferativas. Objetivo: O presente estudo testou a hipótese de que a pentoxifilina atenuaria a remodelação cardíaca induzida pelo fumo. Métodos: Ratos Wistar foram distribuídos em quatro grupos: Controle (C), Pentoxifilina (PX), Fumaça de Cigarro (FC), e PX-FC. Depois de dois meses, foram feitos ecocardiografia, medição de pressão arterial invasiva e estudos bioquímicos e histológicos. Os grupos foram comparados por ANOVA de duas vias com nível de significância de 5%. Resultados: FC aumentou o diâmetro e a área do átrio esquerdo, o que foi atenuado pela PX. No estudo de coração isolado, FC diminuiu a derivada positiva (+dp/dt), o que foi atenuado por PX. Os antioxidantes enzima superóxido-dismutase e glutationa peroxidase foram reduzidos no grupo FC; PX recuperou essas atividades. FC aumentou o lactato desidrogenase (LDH) e reduziu as desidrogenases 3-hidroxiacil Coenzima A (OH-DHA) e citrato sintase (CS). PX atenuou alterações de LDH, 3-OH-DHA e CS no grupo PX-FC. FC aumentou IL-10, ICAM-1 e caspase-3. PX não teve influência nestas variáveis. Conclusão: FC induziu remodelação cardíaca, associada a um aumento de inflamação, estresse oxidativo, apoptose e metabolismo energético alterado. PX atenuou remodelação cardíaca, reduzindo estresse oxidativo e melhorando bioenergética cardíaca, mas não agiu nas citocinas cardíacas nem na apoptose.