Striated Musculature: Embryonic and Fetal Development

SUMMARY: The different embryological origins of striated muscle tissue make it an interesting tissue but at the same time difficult to understand, this is how the musculature of the face comes from the first pharyngeal arch, on the other hand. The muscles of the tongue derive from the somites. The muscles of the larynx come from the pharyngeal arches. The muscles of the spine come from the medial or internal myotome of the somite, while the muscles of the limbs and body wall come from the external myotome. The cardiac musculature originates from the lateral splanchnic mesoderm. In this work, the development of myoblasts in human, mouse and chicken fetuses was studied in the facial region, tongue, and spine, limbs, body wall and cardiac muscles using histological histochemical techniques and immunohistochemical technique. The objective of the work is to compare the histogenesis of striated muscle (skeletal, visceral and cardiac), indicating the differences in origin, evolution of the morphological characteristics in each of them and the signaling routes that are involved in its development.

Los distintos origenes embriológicos del tejido muscular estriado lo hace un tejido interesante, pero a la vez difícil de entender, es así como la musculatura de la cara proviene del primer arco faríngeo, en cambio, la musculatura de la lengua deriva de los somitos. La musculatura de la laringe proviene de los arcos faríngeos. La musculatura de la columna vertebral proviene del miotomo medial o interno del somito, en cambio la musculatura de los miembros y pared del cuerpo proviene del miotomo externo. La musculatura cardiaca se origina del mesoderma lateral esplácnico. En este trabajo se estudió el desarrollo de mioblastos en fetos humanos, de ratón y pollo, en la región facial, lengua, columna vertebral, miembros, pared del cuerpo y musculatura cardíaca mediante técnicas histológicas histoquímicas y técnica inmunohistoquímica. El objetivo del trabajo fue comparar la histogénesis del músculo estriado (esquelético, visceral y cardíaco), indicando las diferencias de origen, evolución de las características morfológicas en cada una de ellas y las rutas de señalización que se ven involucradas en el desarrollo del mismo.

O Treinamento Resistido Atenua a Remodelação Cardíaca Induzida por uma Dieta Hiperlipídica em Roedores: Uma Revisão Sistemática / Resistance Exercise Training Mitigates Cardiac Remodeling Induced by a High-Fat Diet in Rodents: A Systematic Review

Resumo Fundamento A obesidade está associada ao desenvolvimento de doenças cardiovasculares e constitui um grave problema de saúde pública. Em modelos animais, a alimentação com uma dieta hiperlipídica (DH) compromete a estrutura e a função cardíaca e promove estresse oxidativo e apoptose. O treinamento resistido (TR), entretanto, tem sido recomendado como coadjuvante no tratamento de doenças cardiometabólicas, incluindo a obesidade, porque aumenta o gasto energético e estimula a lipólise. Objetivo Na presente revisão sistemática, nosso objetivo foi avaliar os benefícios do TR no coração de ratos e camundongos alimentados com DH. Métodos Foram identificados estudos originais por meio de busca nas bases de dados PubMed, Scopus e Embase de dezembro de 2007 a dezembro de 2022. O presente estudo foi conduzido de acordo com os critérios estabelecidos pelo PRISMA e registrado no PROSPERO (CRD42022369217). O risco de viés e a qualidade metodológica foram avaliados pelo SYRCLE e CAMARADES, respectivamente. Os estudos elegíveis incluíram artigos originais publicados em inglês que avaliaram desfechos cardíacos em roedores submetidos a mais de 4 semanas de TR e controlados por um grupo controle sedentário alimentado com DH (n = 5). Resultados Os resultados mostraram que o TR atenua o estresse oxidativo cardíaco, a inflamação e o estresse do retículo endoplasmático. Também modifica a atividade de marcadores de remodelamento estrutural, apesar de não alterar parâmetros biométricos, parâmetros histomorfométricos ou a função contrátil dos cardiomiócitos. Conclusão Nossos resultados indicam que o TR parcialmente neutraliza o remodelamento cardíaco adverso induzido pela DH, aumentando a atividade dos marcadores de remodelamento estrutural; elevando a biogênese mitocondrial; reduzindo o estresse oxidativo, marcadores inflamatórios e estresse do retículo endoplasmático; e melhorando os parâmetros hemodinâmicos, antropométricos e metabólicos.

Abstract Background Obesity is associated with the development of cardiovascular diseases and is a serious public health problem. In animal models, high-fat diet (HFD) feeding impairs cardiac structure and function and promotes oxidative stress and apoptosis. Resistance exercise training (RT), however, has been recommended as coadjutant in the treatment of cardiometabolic diseases, including obesity, because it increases energy expenditure and stimulates lipolysis. Objective In this systematic review, we aimed to assess the benefits of RT on the heart of rats and mice fed HFD. Methods Original studies were identified by searching PubMed, Scopus, and Embase databases from December 2007 to December 2022. This study was conducted in accordance with the criteria established by PRISMA and registered in PROSPERO (CRD42022369217). The risk of bias and methodological quality was evaluated by SYRCLE and CAMARADES, respectively. Eligible studies included original articles published in English that evaluated cardiac outcomes in rodents submitted to over 4 weeks of RT and controlled by a sedentary, HFD-fed control group (n = 5). Results The results showed that RT mitigates cardiac oxidative stress, inflammation, and endoplasmic reticulum stress. It also modifies the activity of structural remodeling markers, although it does not alter biometric parameters, histomorphometric parameters, or the contractile function of cardiomyocytes. Conclusion Our results indicate that RT partially counteracts the HFD-induced adverse cardiac remodeling by increasing the activity of structural remodeling markers; elevating mitochondrial biogenesis; reducing oxidative stress, inflammatory markers, and endoplasmic reticulum stress; and improving hemodynamic, anthropometric, and metabolic parameters.

Avaliação Eletrocardiográfica de Recém-Nascidos Normais na Primeira Semana de Vida - Estudo Observacional / Electrocardiographic Evaluation of Normal Newborns in the First Week of Life - Observational Study

Resumo Fundamento O período neonatal é marcado por muitas alterações importantes no sistema cardiovascular, principalmente na primeira semana de vida. Diferentemente da população adulta, estudos sobre dados de eletrocardiograma (ECG) no período neonatal são escassos. Este é o primeiro estudo a descrever alterações eletrocardiográficas em uma coorte de recém-nascidos com ecocardiogramas normais. Objetivos Analisar padrões eletrocardiográficos de uma população de recém-nascidos a termo, sem anomalias morfológicas ou funcionais cardíacas, e comparar os resultados com a literatura. Métodos Neste estudo observacional, ecocardiogramas e resultados de ECG de 94 neonatos divididos em três grupos etários (até 24 horas, entre 25 e 72 horas, e entre 73 e 168 horas de vida) foram avaliados e comparados com aqueles descritos por Davignon et al. Um valor de p < 0,05 foi considerado estatisticamente significativo. Resultados Diferenças significativas na direção da onda T foram detectadas nas derivações V1 (p= 0,04), V2 (p= 0,02), V3 (p= 0,008) e V4 (p= 0,005). Houve diferenças entre nossos resultados e a literatura atual na maioria dos parâmetros. Conclusão Recém-nascidos a termo com menos de 24 horas de vida apresentaram significativamente mais ondas T positivas que aqueles com mais horas de vida. Encontramos muitas diferenças nos parâmetros de ECG em comparação aos descritos por Davignon et al., particularmente nas amplitudes de P, Q, R, S, duração do QRS, R/S e R+S. Esses achados indicam a necessidade de mais estudos para uma interpretação definitiva do ECG em recém-nascidos.

Abstract Background The neonatal period is marked by major changes in the cardiovascular system, especially in the first week of life. Unlike the adult population, studies on electrocardiogram (ECG) data in the neonatal period are scarce. This is the first study to describe electrocardiographic changes in a cohort of newborns with normal echocardiograms. Objectives To analyze the electrocardiographic patterns of a population of full-term NB, without any cardiac morphological or functional anomalies, and compare the results with the literature. Methods In this observational study, echocardiograms and ECG results from 94 newborns divided in three age groups (up to 24 hours, between 25 and 72 hours, and between 73 and 168 hours of life) were evaluated and compared with those reported by Davignon et al. A p-value <0.05 was considered statistically significant. Results There were significant differences in T-wave direction in leads V1 (p= 0.04), V2 (p= 0.02), V3 (p= 0.008) and V4 (p= 0.005) between the three age groups. There were differences between our findings and the current literature in most of the parameters. Conclusion Term newborns within 24 hours of life showed significantly more positive T waves than older ones. Many differences from the Davignon's ECG parameters were found, particularly in the P, Q, R, S amplitudes, QRS duration, R/S and R+S. These findings indicate that more studies are needed for a definitive interpretation of the ECG in newborns.

O Treinamento Físico Resistido Atenua as Disfunções Ventriculares Esquerdas em Modelo de Hipertensão Arterial Pulmonar / Resistance Exercise Training Mitigates Left Ventricular Dysfunctions in Pulmonary Artery Hypertension Model

Resumo Fundamento A hipertrofia e a dilatação do ventrículo direito observadas na hipertensão arterial pulmonar (HAP) prejudicam a dinâmica do ventrículo esquerdo (VE) achatando o septo interventricular. Objetivo Investigar se o treinamento físico resistido (TFR) de intensidade baixa a moderada é benéfico para funções contráteis do VE e de cardiomiócitos em ratos durante o desenvolvimento de HAP induzida por monocrotalina (MCT). Métodos Foram usados ratos Wistar machos (Peso corporal: ~ 200 g). Para avaliar o tempo até o possível surgimento de insuficiência cardíaca (ou seja, ponto de desfecho), os ratos foram divididos em dois grupos, hipertensão com sedentarismo até a insuficiência (HSI, n=6) e hipertensão com treinamento até a insuficiência (HTI, n=6). Para testar os efeitos do TFR, os ratos foram divididos entre grupos de controle sedentários (CS, n=7), hipertensão com sedentarismo (HS, n=7) e hipertensão com treinamento (HT, n=7). A HAP foi induzida por duas injeções de MCT (20 mg/kg, com um intervalo de 7 dias). Os grupos com treinamento foram submetidos a um protocolo de TFR (subir escadas; 55-65% da máxima carga carregada), 5 dias por semana. A significância estatística foi definida em p <0,05. Resultados O TFR prolongou o ponto de desfecho (~25%), melhorou a tolerância ao esforço físico (~55%) e atenuou as disfunções de contratilidade de VE e de cardiomiócitos promovidas pela MCT preservando a fração de ejeção e o encurtamento fracional, a amplitude do encurtamento, e as velocidades de contração e relaxamento nos cardiomiócitos. O TFR também preveniu os aumentos de fibrose e colágeno tipo I no ventrículo esquerdo causados pela MCT, além de manter as dimensões de miócitos e colágeno tipo III reduzidas por MCT. Conclusão O TFR de intensidade baixa a moderada é benéfico para funções contráteis de VE e cardiomiócitos em ratos durante o desenvolvimento de HAP induzida por MCT.

Abstract Background The right ventricular hypertrophy and dilation observed in pulmonary artery hypertension (PAH) damages the left ventricle (LV) dynamics by flattening the interventricular septum. Objective To investigate whether low- to moderate-intensity resistance exercise training (RT) is beneficial to LV and cardiomyocyte contractile functions in rats during the development of monocrotaline (MCT)-induced PAH. Methods Male Wistar rats (Body weight: ~ 200 g) were used. To assess the time to potential heart failure onset (i.e., end point), rats were divided into sedentary hypertension until failure (SHF, n=6) and exercise hypertension until failure (EHF, n=6) groups. To test RT effects, rats were divided into sedentary control (SC, n = 7), sedentary hypertension (SH, n=7), and exercise hypertension (EH, n=7) groups. PAH was induced by two MCT injections (20 mg/kg, with 7 days interval). Exercise groups were submitted to an RT protocol (Ladder climbing; 55-65% of carrying maximal load), 5 times/week. Statistical significance was assumed at P < 0.05. Results RT prolonged the end point (~25 %), enhanced the physical effort tolerance (~ 55%), and mitigated the LV and cardiomyocyte contractility dysfunctions promoted by MCT by preserving the ejection fraction and fractional shortening, the amplitude of shortening, and the velocities of contraction and relaxation in cardiomyocytes. RT also prevented increases in left ventricle fibrosis and type I collagen caused by MCT, and maintained the type III collagen and myocyte dimensions reduced by MCT. Conclusion Low- to moderate-intensity RT benefits LV and cardiomyocyte contractile functions in rats during the development of MCT-induced PAH.

Effect of aerobic and anaerobic training on different ergometers in rat muscle and heart tissues / Efeito dos treinamentos aeróbio e anaeróbio em diferentes ergômetros nos tecidos muscular e cardíaco de ratos

ABSTRACT Objective Analyze the effects of aerobic and anaerobic training on different ergometers on muscle and cardiac hypertrophy in rats. Methods The animals were separated into the following groups: Control (C), Aerobic Training in Water (ATW), Resistance Training in Water (RTW), Aerobic Training on Treadmill (ATT), and Resistance Training in Climbing (RTC). All training protocols were carried out for 4 weeks, 3 times/week. The cross-sectional area (CSA) of the gastrocnemius muscle cells and the areas of the cardiomyocytes were measured. Results In the fast-twitch fibers, there was an increase in CSA in the RTW and RTC groups compared to the ATW (p<0.01 and p<0.01) and ATT groups (p<0.01 and p<0.01). In the slow-twitch fibers, the ATW and ATT groups demonstrated a lower CSA compared to the RTW (p=0.03 and p<0.00) and RTC groups (p<0.01 and p<0.01). In the cardiomyocytes, there was an increase in the area of the RTW and RTC groups compared to groups C (p<0.01; p<0.01), ATW (p=0.02; p<0.01), and ATT (p<0.01; p<0.01). Conclusion The anaerobic training effectively promotes hypertrophy in the fast-twitch fibers and the cardiomyocytes. Level of Evidence V; Animal experimental study.

RESUMO Objetivo Analisar os efeitos dos treinamentos aeróbios e anaeróbios em diferentes ergômetros na hipertrofia muscular e cardíaca de ratos. Métodos Os animais foram separados nos grupos controle (C), treinamento aeróbio em natação (ATW), treinamento resistido em meio aquático (RTW), treinamento aeróbio em esteira rolante (ATT) e treinamento resistido em escalada (RTC). Os protocolos de treinamento foram realizados por 4 semanas, 3 x/semana. Foram mensurados a área de secção transversa (CSA) das células do músculo gastrocnêmio e as áreas dos cardiomiócitos. Resultados Nas fibras de contração rápida houve aumento da CSA dos grupos RTW e RTC em relação aos grupos ATW (p<0,01 e p<0,01) e ATT (p<0,01 e p<0,01). Nas fibras de contração lenta os grupos ATW e ATT demonstraram menor CSA comparado aos grupos RTW (p=0,03 e p<0,00) e RTC (p<0,01 e p<0,01). Nos cardiomiócitos houve aumento da área dos grupos RTW e RTC em comparação com os grupos C (p<0,01 e p<0,01), ATW (p=0,02 e p<0,01) e ATT (p<0,01 e p<0,01). Conclusão Os treinamentos anaeróbios promoveram hipertrofia nas fibras de contração rápida e nos cardiomiócitos. Nível de Evidência V; Estudo experimental em animais.

Cenário Disfuncional dos Principais Componentes Responsáveis pelo Equilíbrio do Trânsito de Cálcio Miocárdico na Insuficiência Cardíaca Induzida por Estenose Aórtica / The Dysfunctional Scenario of the Major Components Responsible for Myocardial Calcium Balance in Heart Failure Induced by Aortic Stenosis

Resumo Fundamento O remodelamento cardíaco patológico se caracteriza por disfunção diastólica e sistólica, levando à insuficiência cardíaca. Neste contexto, o cenário disfuncional do trânsito de cálcio miocárdico (Ca2+) tem sido pouco estudado. Um modelo experimental de estenose aórtica tem sido extensamente utilizado para aprimorar os conhecimentos sobre os principais mecanismos do remodelamento patológico cardíaco. Objetivo Entender o processo disfuncional dos principais componentes responsáveis pelo equilíbrio do cálcio miocárdico e sua influência sobre a função cardíaca na insuficiência cardíaca induzida pela estenose aórtica. Métodos Ratos Wistar de 21 dias de idade foram distribuídos em dois grupos: controle (placebo; n=28) e estenose aórtica (EaO; n=18). A função cardíaca foi analisada com o ecocardiograma, músculo papilar isolado e cardiomiócitos isolados. No ensaio do músculo papilar, SERCA2a e a atividade do canal de Ca2+ do tipo L foram avaliados. O ensaio de cardiomiócitos isolados avaliou o trânsito de cálcio. A expressão proteica da proteínas do trânsito de cálcio foi analisada com o western blot. Os resultados foram estatisticamente significativos quando p <0,05. Resultados Os músculos papilares e cardiomiócitos dos corações no grupo EaO demonstraram falhas mecânicas. Os ratos com EaO apresentaram menor tempo de pico do Ca2+, menor sensibilidade das miofibrilas do Ca2+, prejuízos nos processos de entrada e recaptura de cálcio pelo retículo sarcoplasmático, bem como disfunção no canal de cálcio do tipo L (CCTL). Além disso, os animais com EaO apresentaram maior expressão de SERCA2a, CCTL e trocador de Na+/Ca2+. Conclusão Insuficiência cardíaca sistólica e diastólica devido à estenose aórtica supravalvular acarretou comprometimento da entrada de Ca2+ celular e inibição da recaptura de cálcio pelo retículo sarcoplasmático devido à disfunção no CCTL e SERCA2a, assim como mudanças no trânsito de cálcio e na expressão das principais proteínas responsáveis pela homeostase de Ca2+ celular.

Abstract Background Maladaptive cardiac remodelling is characterized by diastolic and systolic dysfunction, culminating in heart failure. In this context, the dysfunctional scenario of cardiac calcium (Ca2+) handling has been poorly studied. An experimental model of aortic stenosis has been extensively used to improve knowledge about the key mechanisms of cardiac pathologic remodelling. Objective To understand the dysfunctional process of the major components responsible for Ca2+ balance and its influence on cardiac function in heart failure induced by aortic stenosis. Methods Male 21-day-old Wistar rats were distributed into two groups: control (sham; n= 28) and aortic stenosis (AoS; n= 18). Cardiac function was analysed by echocardiogram, isolated papillary muscle, and isolated cardiomyocytes. In the papillary muscle assay, SERCA2a and L-type Ca2+ channel activity was evaluated. The isolated cardiomyocyte assay evaluated Ca2+ handling. Ca2+ handling protein expression was analysed by western blot. Statistical significance was set at p <0.05. Results Papillary muscles and cardiomyocytes from AoS hearts displayed mechanical malfunction. AoS rats presented a slower time to the Ca2+ peak, reduced Ca2+ myofilament sensitivity, impaired sarcoplasmic reticulum Ca2+ influx and reuptake ability, and SERCA2a and L-type calcium channel (LTCC) dysfunction. Moreover, AoS animals presented increased expression of SERCA2a, LTCCs, and the Na+/Ca2+ exchanger. Conclusion Systolic and diastolic heart failure due to supravalvular aortic stenosis was paralleled by impairment of cellular Ca2+ influx and inhibition of sarcoplasmic reticulum Ca2+ reuptake due to LTCC and SERCA2a dysfunction, as well as changes in Ca2+ handling and expression of the major proteins responsible for cellular Ca2+ homeostasis.

A Inibição do Metabolismo da Glicose por miR-34a e miR-125b Protege contra a Morte Celular de Cardiomiócitos Causada por Hiperglicemia / Inhibiting Glucose Metabolism By miR-34a and miR-125b Protects Against Hyperglycemia-Induced Cardiomyocyte Cell Death

Resumo Fundamento: É sabido que a resistência à insulina e a hiperglicemia são causas patológicas importantes no desenvolvimento de cardiomiopatia diabética (CMD). Entretanto, seus mecanismos moleculares precisos na patogênese da CMD ainda não estão claros. Objetivos: Estudos recentes revelam que os microRNAs (miRNAs) desempenham papéis essenciais na patogênese da CMD. Este projeto tem o objetivo de determinar os papéis de miR-34a e miR-125b na morte celular de cardiomiócitos causada por hiperglicemia. Métodos: Cardiomiócitos primários de ratos foram isolados e expostos a concentrações de glicose normais e altas. A viabilidade das células foi medida utilizando-se o ensaio MTT. As expressões de miR-34a e miR-125b foram detectadas por qRT-PCR. Alvos potenciais de miR-34a e miR-125b foram previstos pelo www.Targetscan.org, e validados a partir de tecidos cardíacos humanos. Um p<0,05 foi considerado significância estatística. Resultados: Demonstra-se neste estudo que o miR-34a e o miR-125b têm resposta celular reduzida no coração humano diabético. Além disso, os dados in vitro de cardiomiócitos primários de ratos demonstraram que o tratamento com glicose alta em curto prazo estimula a expressão de miR-34a e miR-125b. Demonstrou-se que, em condições de glicose alta, os cardiomiócitos de ratos apresentaram metabolismo de glicose intracelular, e a captação de glicose e a produção de lactato aumentaram significativamente. Foi identificado que as principais enzimas metabólicas da glicose, hexoquinase 2 (HK2) e lactato desidrogenase-A (LDHA) eram alvos diretos de miR-125b e miR-34a, respectivamente. A superexpressão de miR-125b e miR-34a poderia evitar a morte de celular de cardiomiócitos causada por hiperglicemia. Por fim, a recuperação de HK2 e LDHA em cardiomiócitos com superexpressão de miR-125b e miR-34a restaurou a sensibilidade de cardiomiócitos à hiperglicemia. Conclusões: Nossos resultados propõem um mecanismo molecular para proteção cardiovascular diabética mediada por microRNA e contribuirão para o desenvolvimento de estratégias de tratamento de disfunção cardiovascular associada a diabetes.

Abstract Background: It is well-known that insulin resistance and hyperglycemia are important pathological causes for the development of diabetic cardiomyopathy (DCM). However, its precise molecular mechanisms in the pathogenesis of DCM remain unclear. Objectives: Recent studies reveal that microRNAs (miRNA) play essential roles in the pathogenesis of DCM. This project aimed to determine the roles of miR-34a and miR-125b in hyperglycemia-induced cardiomyocyte cell death. Methods: Rat primary cardiomyocytes were isolated and exposed to normal and high concentrations of glucose. Cell viability was measured using MTT assay. Expressions of miR-34a and miR-125b were detected by qRT-PCR. Potential targets of miR-34a and miR-125b were predicted from www.Targetscan.org and validated from human heart tissues. A statistical significance of p<0.05 was considered. Results: The present study shows that miR-34a and miR-125b are downregulated in a human diabetic heart. Moreover, in vitro data from rat primary cardiomyocytes showed that short-term high glucose treatment stimulates miR-34a and miR-125b expressions. Under high glucose, it was found that rat cardiomyocytes displayed increased intracellular glucose metabolism, and glucose uptake and lactate production were significantly increased. It was also found that the key glucose metabolic enzymes, Hexokinase 2 (HK2) and Lactate dehydrogenase-A (LDHA), were direct targets of miR-125b and miR-34a, respectively. Overexpression of miR-125b and miR-34a could prevent hyperglycemia-induced cardiomyocyte cell death. Finally, the restoration of HK2 and LDHA in miR-125b and miR-34a overexpressed cardiomyocytes recovered the cardiomyocytes' sensitivity to hyperglycemia. Conclusion: Our results proposed a molecular mechanism for the microRNA-mediated diabetic cardiovascular protection and will contribute to developing treatment strategies for diabetes-associated cardiovascular dysfunction.

Os Efeitos da Doxorrubicina na Biossíntese e no Metabolismo do Heme em Cardiomiócitos / Effects of Doxorubicin on Heme Biosynthesis and Metabolism in Cardiomyocyte

Resumo Fundamento A doxorrubicina está associada à cardiotoxicidade e à morbidade cardíaca tardia. O heme está relacionado ao stress oxidativo celular. Entretanto, sua regulação específica em cardiomiócitos sob os efeitos de doxorrubicina ainda não foi documentada. Objetivo Nosso objetivo é avaliar as alterações de enzimas limitantes de velocidade no caminho metabólico do heme sob o efeito de doxorrubicina. Métodos Cardiomiócitos H9c2 com doxorrubicina em concentrações diferentes (1, 2, 5, 10μM respectivamente). Os testes de PCR em tempo real e Western Blot foram usados para determinar a expressão de proteína e mRNA para quatro enzimas cruciais (ALAS1, ALAS2, HOX-1, e HOX-2) que regulam o metabolismo do heme celular, e os níveis de heme foram detectados por ELISA. Um p<0,01 foi considerado significativo. Resultados Observamos um padrão com alteração dependendo da dose nos níveis de heme nas células H9c2 com o nível mais alto na concentração de 5μM de doxorrubicina, o que ocorreu sincronicamente com o nível mais alto de regulação para cima de ALAS1, bem como as enzimas degenerativas HOX-1 e HOX-2 na expressão de proteína e mRNA. Em contraste, observamos que a ALAS2 foi regulada para baixo gradualmente, inversamente proporcional às concentrações de doxorrubicina. Conclusão O aumento da expressão de ALAS1 pode ter um papel na elevação do nível do heme quando o cardiomiócito H9c2 for exposto à doxorrubicina, e pode ser um alvo terapêutico para a toxicidade miocárdica induzida por doxorrubicina. (Arq Bras Cardiol. 2021; 116(2):315-322)

Abstract Background Doxorubicin is associated with cardiotoxicity and late cardiac morbidity. Heme is related to cellular oxidative stress. However, its specific regulation in cardiomyocytes under doxorubicin effects has not yet been documented. Objective This study seeks to evaluate the changing profiles of rate-limiting enzymes in the heme metabolism pathway under the effect of doxorubicin. Methods H9c2 cardiomyocytes were incubated with doxorubicin at different concentrations (1,2,5,10μM respectively). The real-time PCR and Western Blot were used to determine the mRNA and protein expression for four pivotal enzymes (ALAS1, ALAS2, HOX-1, and HOX-2) regulating cellular heme metabolism, as well as the levels of heme were detected by ELISA. p<0.01 was considered significant. Results This study observed a dose-dependent changing pattern in heme levels in H9c2 cells with the highest level at the 5μM concentration for doxorubicin, which occurred synchronously with the highest upregulation level of ALAS1, as well as the degradative enzymes, HOX-1, and HOX-2 in mRNA and protein expression. By contrast, ALAS2, contrary to the increasing concentrations of doxorubicin, was found to be progressively down-regulated. Conclusion The increase in ALAS1 expression may play a potential role in the heme level elevation when H9c2 cardiomyocyte was exposed to doxorubicin and may be a potential therapeutic target for doxorubicin-induced myocardial toxicity. (Arq Bras Cardiol. 2021; 116(2):315-322)

Atorvastatina Reduz o Acúmulo de Células Musculares Lisas Vasculares para Inibir a Hiperplasia Intimal pela Inibição de Via p38 MAPK em um Modelo de Enxerto de Veia em Ratos / Atorvastatin Reduces Accumulation of Vascular Smooth Muscle Cells to Inhibit Intimal Hyperplasia via p38 MAPK Pathway Inhibition in a Rat Model of Vein Graft

Resumo Fundamento: A taxa de falha de enxerto de veia safena um ano após a cirurgia de revascularização do miocárdio varia de 10% a 25%. O objetivo deste estudo foi de investigar se a atorvastatina pode reduzir o acúmulo de células musculares lisas vasculares para inibir a hiperplasia intimal por meio da inibição da via p38 MAPK. Métodos: Quarenta e cinco ratos Sprague-Dawley foram randomizados em três grupos. Trinta ratos foram submetidos à cirurgia de enxerto de veia e randomizados para tratamento com veículo ou atorvastatina; quinze ratos foram submetidos à cirurgia sham. Detectamos a hiperplasia intimal por meio de coloração com hematoxilina-eosina e a expressão de proteínas relacionadas por meio de análise imuno-histoquímica e Western blot. Foram realizadas as comparações por análise de variância de fator único e pelo teste da diferença mínima significativa de Fisher, com p < 0,05 considerado significativo. Resultados: A íntima analisada pela coloração com hematoxilina-eosina era dramaticamente mais espessa no grupo controle que no grupo atorvastatina e no grupo sham (p < 0,01). Os resultados da coloração imuno-histoquímica de α-SMA demonstraram que a porcentagem de células positivas para α-SMA no grupo controle era mais alta que no grupo atorvastatina (p < 0,01). Nós também avaliamos α-SMA, PCNA, p38 MAPK e fosforilação de p38 MAPK após o tratamento com estatina por meio de análise de Western blot e os resultados indicaram que a atorvastatina não levou à redução de p38 MAPK (p < 0,05); no entanto, resultou na inibição da fosforilação de p38 MAPK (p < 0,01) e reduziu significativamente os níveis de α-SMA e PCNA, em comparação com o grupo controle (p < 0,01). Conclusão: Nós demonstramos que a atorvastatina pode inibir o acúmulo de células musculares lisas vasculares por meio da inibição da via p38 MAPK e é capaz de inibir a hiperplasia intimal em modelos de enxerto de veia em ratos.

Abstract Background: The rate of saphenous vein graft failure one year after coronary artery bypass grafting ranges from 10% to 25%. The aim of this study was to explore whether atorvastatin can reduce accumulation of vascular smooth muscle cells to inhibit intimal hyperplasia via p38 MAPK pathway inhibition. Methods: Forty-five Sprague-Dawley rats were randomized to three groups. Thirty rats received a vein graft operation, and they were randomized to be treated with vehicle or atorvastatin; fifteen rats received a sham operation. We detected intimal hyperplasia by hematoxylin-eosin staining and related protein expression by immunohistochemical and Western blot analysis. Comparisons were analyzed by single-factor analysis of variance and Fisher's least significant difference test, with p < 0.05 considered significant. Results: The intima analyzed by hematoxylin-eosin staining was dramatically thicker in the control group than in the atorvastatin group and sham group (p < 0.01). The outcomes of immunohistochemical staining of α-SMA demonstrated that the percentage of α-SMA-positive cells in the control group was higher than in the atorvastatin group (p < 0.01). We also evaluated α-SMA, PCNA, p38 MAPK, and phosphorylation of p38 MAPK after statin treatment by Western blot analysis, and the results indicated that atorvastatin did not lead to p38 MAPK reduction (p < 0.05); it did, however, result in inhibition of p38 MAPK phosphorylation (p < 0.01), and it significantly reduced α-SMA and PCNA levels, in comparison with the control group (p < 0.01). Conclusion: We have demonstrated that atorvastatin can inhibit accumulation of vascular smooth muscle cells by inhibiting the p38 MAPK pathway, and it is capable of inhibiting intimal hyperplasia in a rat vein graft model.

Cbfa1 expression in vascular smooth muscle cells may be elevated by increased nitric oxide/iNOS / A expressão de Cbfa1 nas células do músculo liso vascular pode ser elevada pelo aumento do óxido nítrico/iNOS

ABSTRACT Introduction: Vascular calcification is a common complication of chronic kidney disease. Osteoblast differentiation factor (Cbfa1) is present in histologic sections of arteries from patients with end-stage renal disease. Vascular smooth muscle cells (VSMC) can dedifferentiate to osteoblast-like cells, possibly by up-regulation of Cbfa1. There is evidence that the production of nitric oxide (NO) may have an important role in the regulation of osteoblast metabolism. The aim of this study is to evaluate whether increased NO/iNOS expression causes an increase in cbfa1 expression in VSMC. Methods: VSMC were obtained from renal artery of Wistar male rats, treated for 72 hours with lipopolysaccharide (LPS), ß-glycerophosphate (BGF), a donor of phosphate and aminoguanidine (AG), an inhibitor of iNOS, in the following groups: CTL (control), LPS, BGF, LPS + BGF, and LPS + AG. NO synthesis was determined by chemiluminescence. Cbfa1 and iNOS mRNA expressions were analyzed by RT-PCR, Cbfa1 protein expression by immunohistochemistry and cellular viability by acridine orange. Results: Cbfa1 and iNOS mRNA expressions were higher in LPS and LPS+ BGF vs CTL (p < 0.05), and they were lower in LPS+AG vs LPS (p < 0.05). The Cbfa1 in the groups LPS and LPS+BGF also resulted in a higher value compared to CTL (p < 0.05), and in LPS+AG it was lower compared to LPS (p < 0.05). NO was higher in LPS and LPS+BGF compared to CTL group (p < 0.05) and lower in LPS + AG compared to LPS group (p < 0.05). Cellular viability showed no statistical difference among groups. Conclusion: This study showed that increased NO/iNOS expression causes an increase in cbfa1 expression in VSMC.

RESUMO Introdução: A calcificação vascular é uma complicação comum da doença renal crônica. O fator de diferenciação osteoblástica (Cbfa1) está presente em cortes histológicos das artérias de pacientes com doença renal em estágio terminal. As células do músculo liso vascular (CMLV) podem desdiferenciar para células do tipo osteoblastos, possivelmente pela regulação positiva da Cbfa1. Há evidências de que a produção de óxido nítrico (NO) pode ter um papel importante na regulação do metabolismo dos osteoblastos. O objetivo deste estudo é avaliar se o aumento da expressão de NO/iNOS causa um aumento na expressão de cbfa1 nas CMLV. Métodos: As CMLV foram obtidas da artéria renal de ratos machos Wistar, tratados por 72 horas com lipopolissacarídeo (LPS), ß-glicerofosfato (BGF), um doador de fosfato e aminoguanidina (AG), um inibidor da iNOS, nos seguintes grupos: CTL (controle), LPS, BGF, LPS + BGF e LPS + AG. A síntese de NO foi determinada por quimioluminescência. As expressões de mRNA de Cbfa1 e iNOS foram analisadas por RT-PCR, a expressão da proteína Cbfa1 por imunohistoquímica e viabilidade celular por laranja de acridina. Resultados: As expressões de mRNA de Cbfa1 e iNOS foram maiores em LPS e LPS + BGF v.s. CTL (p < 0,05) e menores em LPS + AG v.s. LPS (p <0,05). O Cbfa1 nos grupos LPS e LPS + BGF também resultou em um valor maior em comparação ao CTL (p < 0,05), e no LPS + AG foi menor em comparação ao LPS (p < 0,05). NO foi maior no LPS e LPS + BGF em comparação ao grupo CTL (p < 0,05) e menor no LPS + AG em comparação ao grupo LPS (p < 0,05). A viabilidade celular não mostrou diferença estatística entre os grupos. Conclusão: Este estudo mostrou que o aumento da expressão de NO/iNOS causa um aumento na expressão de cbfa1 nas CMLV.

Linfangioleiomiomatosis pulmonar, una rara enfermedad pulmonar: presentación de un caso clínico / Pulmonary lymphangioleiomyomatosis, a rare lung disease: presentation of a clinical case

Introducción: La linfangioleiomiomatosis Pulmonar (LAM) es una rara y progresiva enfermedad; caracterizada por proliferación excesiva de células musculares lisas a partir de vasos linfáticos, sanguíneos y vías aéreas. En conjunto al anormal crecimiento celular descrito, se aprecia degeneración quística difusa del parénquima pulmonar, lo que puede reflejarse desde cuadros completamente asintomáticos hasta el deterioro severo del intercambio gaseoso con insuficiencia respiratoria fulminante. Descripción del caso: Paciente femenino de 41 años de edad, con cuadro clínico consistente en tos seca ocasional, asociada a dolor leve de características pleuríticas en 'puntada de costado ' derecha. Ante la no mejoría clínica, se indica estudio imagenológico donde se demuestra neumotorax espontáneo derecho. En estudio tomográfico se aprecian además lesiones pulmonares quísticas. El estudio anátomo-patológico demuestra cambios estructurales que se reportan compatibles con LAM. Conclusión: Dada la simplicidad de los síntomas con que la LAM puede debutar, su confirmación diagnóstica se genera en fases avanzadas de la enfermedad, cuando el daño pulmonar importante conlleva a la aparición de factores clínicos con mayor repercusión sobre el estado general de los pacientes por lo que la realización de estudios imagenológicos tempranos gana vital importancia.

Introduction: Pulmonary lymphangioleiomyomatosis (LAM) is a rare and progressive disease; characterized by airway, lymphatic and blood vessels-smooth muscle cells excessive proliferation. Added to the abnormal cell growth, parenchymal cystic degeneration is present, which can be reflected initially as a asymptomatic course and can progress to severe gaseous exchange deterioration and fulminating respiratory insufficiency. Case description: A 41-year-old female patient with a clinical course consisting of occasional dry cough, associated with mild pleuritic pain on the right side of thorax. As no improvement was achieved, thoracic imaging study was performed, where a right pneumothorax was found. Tomography images showed multiple lung cystic lesions. Anatomopathological study reports structural changes compatible with LAM. Conclusion: Given the simplicity of the symptoms that LAM can debut with, its diagnostic confirmation is generated in advanced stages of the disease, when the important pulmonary damage leads to the appearance of clinical factors with greater impact on the general state of patients so early thoracic imaging studies gain vital importance.

An unusual tumour: Hamartoma of mature cardiac myocytes.

Heart neoplasms are uncommon and usually benign. Hamartoma of mature cardiac myocytes is an unusual lesion with only a few reported cases. It is a heterogeneous mixture of well-differentiated myocytes, fibroblasts, adipocytes and blood vessels. We present a case of hamartoma of mature cardiac myocytes and a concise review of the pertinent literature. A multi-lobulated polypoid tumour attached to the wall of the right atrium was found during an autopsy of a young woman. Microscopy revealed cardiomyocytes, fibrous connective tissue and well-differentiated adipocytes. The immunohistochemical study had a positive immunoreactivity for desmin, muscle-specific actin (HHF-35) and CD34 markers, showing the different types of mesenchymal cells involved. This combination of markers has not been previously used. Other tumours, such as cardiac rhabdomyoma and cardiac myxoma were ruled out due to the differences in histological characteristics and clinical presentation.

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.

Moderate Continuous Aerobic Exercise Training Improves Cardiomyocyte Contractility in Β1 Adrenergic Receptor Knockout Mice / Treinamento Aeróbico Contínuo de Intensidade Moderada Melhora a Contratilidade do Cardiomiócito em Camundongos com Nocaute para o Receptor B1-Adrenérgico

Abstract Background: The lack of cardiac β1-adrenergic receptors (β1-AR) negatively affects the regulation of both cardiac inotropy and lusitropy, leading, in the long term, to heart failure (HF). Moderate-intensity aerobic exercise (MCAE) is recommended as an adjunctive therapy for patients with HF. Objective: We tested the effects of MCAE on the contractile properties of left ventricular (LV) myocytes from β1 adrenergic receptor knockout (β1ARKO) mice. Methods: Four- to five-month-old male wild type (WT) and β1ARKO mice were divided into groups: WT control (WTc) and trained (WTt); and β1ARKO control (β1ARKOc) and trained (β1ARKOt). Animals from trained groups were submitted to a MCAE regimen (60 min/day; 60% of maximal speed, 5 days/week) on a treadmill, for 8 weeks. P ≤ 0.05 was considered significant in all comparisons. Results: The β1ARKO and exercised mice exhibited a higher (p < 0.05) running capacity than WT and sedentary ones, respectively. The β1ARKO mice showed higher body (BW), heart (HW) and left ventricle (LVW) weights, as well as the HW/BW and LVW/BW than WT mice. However, the MCAE did not affect these parameters. Left ventricular myocytes from β1ARKO mice showed increased (p < 0.05) amplitude and velocities of contraction and relaxation than those from WT. In addition, MCAE increased (p < 0.05) amplitude and velocities of contraction and relaxation in β1ARKO mice. Conclusion: MCAE improves myocyte contractility in the left ventricle of β1ARKO mice. This is evidence to support the therapeutic value of this type of exercise training in the treatment of heart diseases involving β1-AR desensitization or reduction.

Resumo Fundamento: A falta de receptores β1-adrenérgicos (β1-AR) cardíacos afeta negativamente a regulação de inotropismo e lusitropismo cardíacos, levando, no longo prazo, a insuficiência cardíaca (IC). Recomenda-se exercício aeróbico contínuo de intensidade moderada (EACM) como adjuvante no tratamento de pacientes com IC. Objetivo: Testar os efeitos do EACM nas propriedades contráteis de miócitos do ventrículo esquerdo (VE) de camundongos com nocaute para o receptor β1-adrenérgico (β1ARKO). Método: Camundongos machos com 4 a 5 meses de idade, wild-type (WT) e β1ARKO foram divididos em grupos: WT controle (WTc) e treinado (WTt); e β1ARKO controle (β1ARKOc) e treinado (β1ARKOt). Os grupos treinados foram submetidos a regime de EACM (60 min/dia; 60% da velocidade máxima, 5 dias/semana) em esteira rolante, por 8 semanas. Adotou-se P ≤ 0,05 como nível de significância em todas as comparações. Resultados: Os animais β1ARKO (β1ARKOc + β1ARKOt) correram uma distância maior do que os animais WT (WTc + WTt) (p < 0,05). Os camundongos β1ARKO apresentaram maiores pesos corporal (PC), do coração (PCo) e do ventrículo esquerdo (PVE), assim como PCo/PC e PVE/PC do que os camundongos WT. Entretanto, o EACM não afetou tais parâmetros. Os miócitos do VE de camundongos β1ARKO apresentaram maiores (p < 0,05) amplitude e velocidades de contração e relaxamento do que os dos camundongos WT. Além disso, o EACM aumentou (p < 0,05) a amplitude e as velocidades de contração e relaxamento nos camundongos β1ARKO. Conclusão: O EACM melhora a contratilidade do miócito do VE de camundongos β1ARKO. Tal achado confirma o valor terapêutico desse tipo de treinamento físico para o tratamento de doenças cardíacas envolvendo dessensibilização ou redução de β1-AR.

Melatonin-Induced Protective Effects on Cardiomyocytes Against Reperfusion Injury Partly Through Modulation of IP3R and SERCA2a Via Activation of ERK1 / Efeitos Protetores Induzidos pela Melatonina nos Cardiomiócitos Contra Lesões de Reperfusão Parcialmente Através da Modulação Dde IP3R e SERCA por Meio da Ativação de ERK1

Resumo Background: Melatonin is a neuroendocrine hormone synthesized primarily by the pineal gland that is indicated to effectively prevent myocardial reperfusion injury. It is unclear whether melatonin protects cardiac function from reperfusion injury by modulating intracellular calcium homeostasis. Objective: Demonstrate that melatonin protect against myocardial reperfusion injury through modulating IP3R and SERCA2a to maintain calcium homeostasis via activation of ERK1 in cardiomyocytes. Methods: In vitro experiments were performed using H9C2 cells undergoing simulative hypoxia/reoxygenation (H/R) induction. Expression level of ERK1, IP3R and SERCA2a were assessed by Western Blots. Cardiomyocytes apoptosis was detected by TUNEL. Phalloidin-staining was used to assess alteration of actin filament organization of cardiomyocytes. Fura-2 /AM was used to measure intracellular Ca2+ concentration. Performing in vivo experiments, myocardial expression of IP3R and SERCA2a were detected by immunofluorescence staining using myocardial ischemia/ reperfusion (I/R) model in rats. Results: In vitro results showed that melatonin induces ERK1 activation in cardiomyocytes against H/R which was inhibited by PD98059 (ERK1 inhibitor). The results showed melatonin inhibit apoptosis of cardiomyocytes and improve actin filament organization in cardiomyocytes against H/R, because both could be reversed by PD98059. Melatonin was showed to reduce calcium overload, further to inhibit IP3R expression and promote SERCA2a expression via ERK1 pathway in cardiomyocytes against H/R. Melatonin induced lower IP3R and higher SERCA2a expression in myocardium that were reversed by PD98059. Conclusion: melatonin-induced cardioprotection against reperfusion injury is at least partly through modulation of IP3R and SERCA2a to maintain intracellular calcium homeostasis via activation of ERK1.

Resumo Fundamento: A melatonina é um hormônio neuroendócrino sintetizado principalmente pela glândula pineal que é indicado para prevenir efetivamente a lesão de reperfusão miocárdica. Não está claro se a melatonina protege a função cardíaca da lesão de reperfusão através da modulação da homeostase do cálcio intracelular. Objetivo: Demonstrar que a melatonina protege contra a lesão de reperfusão miocárdica através da modulação de IP3R e SERCA para manter a homeostase de cálcio por meio da ativação de ERK1 em cardiomiócitos. Métodos: Foram realizados experimentos in vitro usando células H9C2 submetidas a indução de hipoxia / reoxigenação simulada (H/R). O nível de expressão de ERK1, IP3R e SERCA foi avaliado por Western Blots. A apoptose de cardiomiócitos foi detectada por TUNEL. A coloração de faloidina foi utilizada para avaliar a alteração da organização de filamentos de actina dos cardiomiócitos. Fura-2 / AM foi utilizado para medir a concentração intracelular de Ca2+. Realizando experiências in vivo, a expressão miocárdica de IP3R e SERCA foi detectada por coloração com imunofluorescência usando modelo de isquemia miocárdica / reperfusão (I/R) em ratos. Resultados: resultados in vitro mostraram que a melatonina induz a ativação de ERK1 em cardiomiócitos contra H/R que foi inibida por PD98059 (inibidor de ERK1). Os resultados mostraram que a melatonina inibe a apoptose dos cardiomiócitos e melhora a organização do filamento de actina em cardiomiócitos contra H/R, pois ambas poderiam ser revertidas pela PD98059. A melatonina mostrou reduzir a sobrecarga de cálcio, além de inibir a expressão de IP3R e promover a expressão de SERCA através da via ERK1 em cardiomiócitos contra H/R. A melatonina induziu menor IP3R e maior expressão de SERCA no miocárdio que foram revertidas pela PD98059. Conclusão: a cardioproteção induzida pela melatonina contra lesão de reperfusão é pelo menos parcialmente através da modulação de IP3R e SERCA para manter a homeostase de cálcio intracelular via ativação de ERK1.

EFFECTS OF AEROBIC TRAINING ON THE CARDIOMYOCYTES OF THE RIGHT ATRIUM OF MICE / EFEITOS DO TREINAMENTO AERÓBICO EM CARDIOMIÓCITOS DO ÁTRIO DIREITO DE CAMUNDONGOS / EFECTOS DEL ENTRENAMIENTO AERÓBICO EN CARDIOMIOCITOS DEL ATRIO DERECHO DE RATONES

ABSTRACT Introduction: Polypeptide hormones (natriuretic peptides, NPs) are secreted by the cardiac atria and play an important role in the regulation of blood pressure. Objective: To evaluate the effects of aerobic training on the secretory apparatus of NPs in cardiomyocytes of the right atrium. Methods: Nine-month-old mice were divided in two groups (n=10): control group (CG) and trained group (TG). The training protocol was performed on a motor treadmill for 8 weeks. Systolic blood pressure was measured at the beginning of the experiment (9 months of age) and at moment of the sacrifice (11 months of age). Electron micrographs were used to quantify the following variables: the quantitative density and area of NP granules, the relative volumes of the mitochondria, endoplasmic reticulum, and Golgi complex and the relative volume of euchromatin in the nucleus and the number of pores per 10 µm of the nuclear membrane. The results were compared by Student's t test (p< 0.05). Results: The cardiomyocytes obtained from TG mice showed increased density and sectional area of secretory granules of NP, higher relative volume of endoplasmic reticulum, mitochondria, and Golgi complex compared with the CG mice. Furthermore, the quantitative density of nuclear pores and the relative volume of euchromatin in the nucleus were significantly higher compared with the CG mice. Conclusion: Aerobic training caused hypertrophy of the secretory apparatus in the cardiomyocytes of right atrium, which could explain the intense synthesis of natriuretic peptides in trained mice with respect to the untrained mice.

RESUMO Introdução: Os hormônios polipeptídicos (peptídeos natriuréticos, PN) são secretados pelos átrios cardíacos e desempenham um papel importante na regulação da pressão arterial. Objetivo: Avaliar os efeitos do treinamento aeróbico sobre o aparelho secretor de PN nos cardiomiócitos do átrio direito. Métodos: Camundongos com nove meses de idade foram divididos em dois grupos (n = 10): grupo controle (GC) e grupo treinado (GT). O protocolo de treinamento foi realizado em esteira motorizada durante 8 semanas. A pressão sistólica dos animais foi medida no início do experimento (9 meses de idade) e no momento do sacrifício (11 meses). Foram usadas eletromicrografias para quantificar as seguintes variáveis densidade quantitativa e área dos grânulos de PN; volumes relativos (%) de mitocôndrias, retículo endoplasmático e aparelho de Golgi e o volume relativo de eucromatina no núcleo e o número de poros por 10 µm de membrana nuclear. Os resultados foram comparados pelo teste t de Student (p < 0,05). Resultados: Os cardiomiócitos obtidos dos camundongos GT apresentaram maior densidade e área seccional de grânulos secretórios de PN, aumento do volume relativo do retículo endoplasmático, das mitocôndrias e do complexo de Golgi, em comparação com os camundongos GC. Além disso, a densidade quantitativa dos poros nucleares e o volume relativo da eucromatina nuclear foram significantemente superiores em comparação com os camundongos GC. Conclusão: O treinamento aeróbico causou hipertrofia do aparelho secretor dos cardiomiócitos do átrio direito, o que poderia explicar a síntese intensa de peptídeos natriuréticos em camundongos treinados, quando comparados aos não treinados.

RESUMEN Introducción: Las hormonas polipeptídicas (péptidos natriuréticos, PN) son secretadas por las aurículas cardíacas y juegan un papel importante en la regulación de la presión arterial. Objetivo: Evaluar los efectos del entrenamiento aeróbico sobre el aparato secretor de PN en cardiomiocitos de la aurícula derecha. Métodos: Ratones de nueve meses de edad fueron divididos en dos grupos (n = 10): grupo control (GC) y grupo entrenado (GE). El protocolo de entrenamiento se realizó en cinta caminadora durante 8 semanas. La presión arterial sistólica se midió al inicio del experimento (9 meses de edad) y en el momento del sacrificio (11 meses de edad). Las electromicrografías se utilizaron para cuantificar las siguientes variables: la densidad cuantitativa y el área de gránulos de PN; los volúmenes relativos (%) de mitocondrias, del retículo endoplásmico y del aparato de Golgi y el volumen relativo de eucromatina en el núcleo y el número de poros por 10 µm de la membrana nuclear. Los resultados se compararon mediante la prueba t de Student (p < 0,05). Resultados: Los cardiomiocitos obtenidos de los ratones GE mostraron aumento de la densidad y del área seccional de gránulos secretorios de PN, aumento del volumen relativo de retículo endoplásmico, mitocondrias y aparato de Golgi en comparación con los ratones GC. Además, la densidad cuantitativa de los poros nucleares y el volumen relativo de la eucromatina nuclear fueron significativamente mayores en comparación con los ratones CG. Conclusión: El entrenamiento aeróbico causó hipertrofia del aparato secretor en los cardiomiocitos de la aurícula derecha, lo que podría explicar la intensa síntesis de péptidos natriuréticos en ratones entrenados con respecto a los ratones no entrenados.