O exercício prévio melhora a sobrevida e atenua as repercussões miocárdicas da reperfusão tardia em ratas
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Data
2016-11-08
Autores
Veiga, Eduardo Carvalho de Arruda [UNIFESP]
Orientadores
Tucci, Paulo Jose Ferreira [UNIFESP]
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
Introduction: There is acceptable evidence that exercise benefits the heart function in diseases already established in the heart. The literature is less conclusive in respect to the beneficial effects of the previous exercise training in the evolution of transient and permanent coronary occlusion. Objective: This study aimed to evaluate the effects of previous swimming in structural, functional and molecular biology of rat hearts, evaluated four weeks after permanent coronary occlusion or one hour of ischemia followed by reperfusion. Methods: Rats were subjected to swimming protocol for eight weeks and randomized between four groups: 1) sedentary infarcted (SMI; n = 12); 2) exercised infarcted (EMI: n = 12), 3) sedentary ischemia/reperfusion (SIR; n= 9) and 4) exercised ischemia/reperfusion (EIR, n = 8). Thereafter, the rats remained four weeks under observation for spontaneous evolution of secondary pathophysiology of coronary occlusion. Results (x ± sem): The Kaplan Meyer curve indicated that sedentary rats had higher mortality than the exercised. Those suffering permanent occlusion and those reperfused had MI size (% LV) not differents (SMI: 44 ± 1; EMI: 47 ± 2; SIR: 46 ± 1; EIR: 49 ± 2). Sedentary groups denoted pulmonary congestion, in contrast to exercise animals, which has no pulmonary congestion. The cardiac masses of different groups did not differ in respect to LV and RV. The hemodynamic data included: a) higher heart rate in EMI group; b) LV systolic pressure reduced in SMI animals; c) attenuation of LV end diastolic pressure increase in EIR; d) first time derivatives of positive ventricular pressure reduction in infarcted groups. In Doppler echocardiogram, there were no differences between analyzed parameters: diastolic and systolic areas, transverse fractional shortening of areas and E/A ratio. In the analysis of the papillary muscles, the maximum forces developed by reperfused groups were higher than those of the infarcted and the same result was found for the positive derivative of force. The nuclear volume of the reminiscent cardiomyocytes of exercised groups was lower than those of the sedentary groups. Collagen content, apoptosis and caspase 3 in ischemia/reperfusion groups were lower than those subjected to permanent coronary occlusion. Quantification of phosphorylated AKT1 of SMI group was lower than that of other groups; the SERCA2a/GAPDH ratios were higher in the exercised animals, as well as phosphorylated phospholamban in the groups with isquemia/reperfusion. CaATPase of the SIM group was lower than all other groups. The values of the ryanodine receptor/GAPDH of EIM were lower than all other groups. Conclusion: Prior exercise training enhanced survival, structural, functional and molecular characteristics of rats submitted to late ischemia/reperfusion. In rats submitted to definitive coronary occlusion, previous exercise promoted: lesser nuclear volume, prolonged survival, normal systolic arterial and increased phosphorylated AKT1, SERCA2 of remanent myocardial.
Introdução: Há evidências aceitáveis de que o exercício físico beneficia a função cardíaca em doenças já estabelecidas no coração. A documentação da literatura é menos conclusiva quanto aos efeitos benéficos da prática prévia do exercício físico na evolução da oclusão coronária transitória e definitiva. Objetivo: O presente trabalho visou avaliar os efeitos nas características estruturais, funcionais e de biologia molecular do exercício físico por natação, praticado durante oito semanas, no coração de ratas submetidas, posteriormente, à oclusão definitiva ou isquemia seguida de reperfusão tardia, após quatro semanas de cirurgia. Material e métodos: Ratas foram submetidas a protocolo de natação durante oito semanas e randomizadas entre quatro grupos: 1) sedentárias infartadas (SIM: n = 12); 2) exercitadas infartadas (EIM: n = 12); 3) sedentárias isquemia/reperfusão (SIR: n = 9) e 4) exercitadas isquemia/reperfusão (EIR: n = 8). Nos grupos SIR e EIR a reperfusão foi realizada 60 minutos após oclusão coronária. Após a aplicação deste protocolo, as ratas permaneceram quatro semanas em observação para evolução espontânea da fisiopatologia secundária à oclusão coronária. Resultados: As curvas de Kaplan Meyer indicaram que as ratas sedentárias tiveram maior mortalidade do que aquelas que se exercitaram. As que sofreram oclusão definitiva e aquelas que foram reperfundidas tiveram tamanho (% VE) do Infarto do Miocárdio (IM) que não diferiram (SIM: 44±1; EIM: 47±2; SIR: 46±1; EIR: 49±2). Os grupos sedentários denotaram congestão pulmonar, com teor de água do pulmão (%H2O) significantemente elevado SIR (80 ± 0,5), SIM (80 ± 0,4). O grupo EIR (78 ± 0,2) não apresentou congestão pulmonar, enquanto o grupo EIM (79 ± 0,1) não se diferenciou de nenhum dos grupos. Não houve diferenças nos pesos das massas cardíacas do VE e do VD entre os grupos. Ao ecodopplercardiograma não houve diferenças entre os parâmetros analisados: áreas diastólicas e sistólicas, fração de encurtamento das áreas transversas e razão E/A. Entre os dados hemodinâmicos destacaram-se: a) frequência cardíaca mais elevada no grupo EIM; b) pressão sistólica do VE reduzida nos animais de SIM; b) atenuação do aumento da pressão diastólica final do VE em EIR; c) diminuição dos valores máximos da primeira derivada temporal positiva das pressões ventriculares nos grupos infartados. Na análise dos músculos papilares, as forças máximas desenvolvidas pelos grupos reperfundidos foram mais elevadas do que as dos infartados e o mesmo resultado foi verificado para a primeira derivada positiva da força. O volume nuclear dos cardiomiócitos remanescentes dos grupos exercitados foi inferior aos dos grupos sedentários. O teor de colágeno e a apoptose dos grupos com isquemia e reperfusão foram inferiores aos submetidos à oclusão definitiva da coronária. A quantificação da AKT1 fosforilada do grupo SIM foi inferior à dos demais grupos, a caspase 3 clivada nos grupos SIR e EIR estava com valores inferiores aos grupos infartados e as relações SERCA2a/GAPDH foram superiores nos animais exercitados. Na quantificação da CaATPase não houve diferença entre os grupos. Na quantificação da fosfolambam fosforilada (PLP) em serina 16 e treonina 17 e a razão PLP 16-17/fosfolambam total os valores dos grupos SIR e EIR estavam significantemente menores nos grupos SIM e EIM. Os valores do receptor de rianodina/GAPDH de EIM foram menores do que os de todos os outros grupos. Conclusão: o exercício físico prévio melhorou a sobrevida, as características estruturais, funcionais e de biologia molecular das ratas submetidas à isquemia/reperfusão tardia. Nas ratas submetidas à oclusão definitiva da coronária, o exercício prévio também resultou em redução do volume nuclear e melhora da sobrevida, da pressão arterial, da expressão de AKT1 fosforilada, da SERCA2.
Introdução: Há evidências aceitáveis de que o exercício físico beneficia a função cardíaca em doenças já estabelecidas no coração. A documentação da literatura é menos conclusiva quanto aos efeitos benéficos da prática prévia do exercício físico na evolução da oclusão coronária transitória e definitiva. Objetivo: O presente trabalho visou avaliar os efeitos nas características estruturais, funcionais e de biologia molecular do exercício físico por natação, praticado durante oito semanas, no coração de ratas submetidas, posteriormente, à oclusão definitiva ou isquemia seguida de reperfusão tardia, após quatro semanas de cirurgia. Material e métodos: Ratas foram submetidas a protocolo de natação durante oito semanas e randomizadas entre quatro grupos: 1) sedentárias infartadas (SIM: n = 12); 2) exercitadas infartadas (EIM: n = 12); 3) sedentárias isquemia/reperfusão (SIR: n = 9) e 4) exercitadas isquemia/reperfusão (EIR: n = 8). Nos grupos SIR e EIR a reperfusão foi realizada 60 minutos após oclusão coronária. Após a aplicação deste protocolo, as ratas permaneceram quatro semanas em observação para evolução espontânea da fisiopatologia secundária à oclusão coronária. Resultados: As curvas de Kaplan Meyer indicaram que as ratas sedentárias tiveram maior mortalidade do que aquelas que se exercitaram. As que sofreram oclusão definitiva e aquelas que foram reperfundidas tiveram tamanho (% VE) do Infarto do Miocárdio (IM) que não diferiram (SIM: 44±1; EIM: 47±2; SIR: 46±1; EIR: 49±2). Os grupos sedentários denotaram congestão pulmonar, com teor de água do pulmão (%H2O) significantemente elevado SIR (80 ± 0,5), SIM (80 ± 0,4). O grupo EIR (78 ± 0,2) não apresentou congestão pulmonar, enquanto o grupo EIM (79 ± 0,1) não se diferenciou de nenhum dos grupos. Não houve diferenças nos pesos das massas cardíacas do VE e do VD entre os grupos. Ao ecodopplercardiograma não houve diferenças entre os parâmetros analisados: áreas diastólicas e sistólicas, fração de encurtamento das áreas transversas e razão E/A. Entre os dados hemodinâmicos destacaram-se: a) frequência cardíaca mais elevada no grupo EIM; b) pressão sistólica do VE reduzida nos animais de SIM; b) atenuação do aumento da pressão diastólica final do VE em EIR; c) diminuição dos valores máximos da primeira derivada temporal positiva das pressões ventriculares nos grupos infartados. Na análise dos músculos papilares, as forças máximas desenvolvidas pelos grupos reperfundidos foram mais elevadas do que as dos infartados e o mesmo resultado foi verificado para a primeira derivada positiva da força. O volume nuclear dos cardiomiócitos remanescentes dos grupos exercitados foi inferior aos dos grupos sedentários. O teor de colágeno e a apoptose dos grupos com isquemia e reperfusão foram inferiores aos submetidos à oclusão definitiva da coronária. A quantificação da AKT1 fosforilada do grupo SIM foi inferior à dos demais grupos, a caspase 3 clivada nos grupos SIR e EIR estava com valores inferiores aos grupos infartados e as relações SERCA2a/GAPDH foram superiores nos animais exercitados. Na quantificação da CaATPase não houve diferença entre os grupos. Na quantificação da fosfolambam fosforilada (PLP) em serina 16 e treonina 17 e a razão PLP 16-17/fosfolambam total os valores dos grupos SIR e EIR estavam significantemente menores nos grupos SIM e EIM. Os valores do receptor de rianodina/GAPDH de EIM foram menores do que os de todos os outros grupos. Conclusão: o exercício físico prévio melhorou a sobrevida, as características estruturais, funcionais e de biologia molecular das ratas submetidas à isquemia/reperfusão tardia. Nas ratas submetidas à oclusão definitiva da coronária, o exercício prévio também resultou em redução do volume nuclear e melhora da sobrevida, da pressão arterial, da expressão de AKT1 fosforilada, da SERCA2.
Descrição
Citação
VEIGA, Eduardo Carvalho de Arruda. O exercício prévio melhora a sobrevida e atenua as repercussões miocárdicas da reperfusão tardia em ratas. 2016. 111 f. Tese (Doutorado Medicina: Cardiologia) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2016.