Abstract Background: As some individuals present resistance to obesity development, experiments have been trying to understand their susceptibility to cardiometabolic diseases. Objetive: To evaluate if the cardiac remodeling was related to collagen protein expression change. Methods: Male Wistar rats were randomized into two experimental groups: control diet (CD, n=15) or high-fat diet (HFD, n=15) for 30 weeks. Rats fed with HFD were ranked based on their adiposity indexes and classified as obese (Ob, n = 8) or obesity-resistant (ROb, n = 6). Rats that failed to present the normal characteristic of the control group while fed with CD were excluded (Control, n = 8). Nutritional profile, comorbidities (dyslipidemia, hypertension, glucose metabolism, hyperleptinemia), cardiac remodeling, and collagen protein expression were evaluated. The groups were compared by One-Way ANOVA, together the Tukey post hoc test, with p<0.05 considered significant. Results: The Ob rats presented an increased adiposity index when compared to C and ROb. Both groups Ob and ROb presented increased low-density lipoprotein (LDL), insulin, homeostatic model assessment of insulin resistance (HOMA- IR) and systolic blood pressure (SBP), and low high-density lipoprotein (HDL) levels when compared to the control group. The levels of triglycerides, non-esterified fatty acid (NEFA), and leptin were lower in ROb as compared to Ob, but higher than the control group. The Ob and ROb groups presented cardiac remodeling, evidenced by echocardiographic and post-mortem analysis. The collagen protein expression did not differ among the groups. Conclusion: The ROb animals present cardiac remodeling that is not related to collagen type I and III protein expression change.

Resumo Fundamento A obesidade é um fator de risco para complicações médicas, incluindo o sistema cardiovascular. Há informações limitadas sobre o colágeno no coração obeso. Nosso estudo anterior demonstrou uma redução dos níveis proteicos de colágeno miocárdico tipo I em ratos obesos alimentados com uma dieta com alto teor de gordura durante 34 semanas. No entanto, os mecanismos responsáveis pelos níveis baixos não estão completamente elucidados. Objetivo O objetivo deste estudo foi testar a hipótese de que a redução do colágeno tipo I está associada ao aumento da atividade da metaloproteinase-2 (MMP-2), a qual está ligada à elevação de leptina no miocárdio de ratos obesos. Métodos Ratos Wistar machos com 30 dias de idade foram randomizados em dois grupos: controle (dieta padrão) e obeso (dieta com alto teor de gordura), e alimentados durante 34 semanas. Foram avaliados as características gerais dos animais e os perfis metabólicos e endócrinos. Foram avaliados as expressões proteicas miocárdicas de colágeno tipo I, leptina e inibidores teciduais de metaloproteinases (TIMP), bem como a atividade da MMP-2. O teste de correlação de Pearson foi aplicado para determinar as associações entre variáveis. O nível de significância foi de 5%. Resultados Os animais obesos apresentaram índice de adiposidade mais elevado em comparação ao controle. Foram observadas comorbidades como intolerância à glicose, hiperinsulinemia, resistência à insulina, hiperleptinemia e hipertensão nos ratos obesos. A obesidade reduziu o colágeno tipo I, TIMP-1 e TIMP-2, e aumentou a leptina e a MMP-2 no miocárdio. Houve uma correlação negativa entre o colágeno tipo I e a MMP-2 e uma correlação positiva entre a leptina e a MMP-2. Conclusão Foi confirmada a hipótese de que a redução do colágeno tipo I está associada ao aumento da atividade da MMP-2 e da expressão de leptina no miocárdio de ratos obesos. (Arq Bras Cardiol. 2020; 115(1):61-70)

Abstract Background Obesity is a risk factor for medical complications, including the cardiovascular system. There is limited information on collagen in the heart in obesity. Our previous study showed decreased protein levels of myocardial collagen type I in obese rats fed a high-fat diet for 34 weeks. However, the mechanisms responsible for low levels are not fully elucidated. Objective The purpose of this study was to test the hypothesis that the reduction in collagen type I is associated with increased metalloproteinase-2 (MMP-2) activity, which is linked to elevated leptin in the myocardium of obese rats. Methods Thirty-day-old male Wistar rats were randomized into two groups, control (standard diet) and obese (high-fat diet), and fed for 34 weeks. The general animal characteristics and metabolic and endocrine profiles were evaluated. Myocardial protein expressions of collagen I, leptin, tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMP), and MMP-2 activity were assessed. Pearson correlation was employed to determine the associations between variables. The level of significance was 5%. Results The obese animals had increased adiposity index compared to control. Comorbidities such as glucose intolerance, hyperinsulinemia, insulin resistance, hyperleptinemia, and hypertension were observed in obese rats. Obesity reduced collagen I, TIMP-1, and TIMP-2, and it increased leptin and MMP-2 in the myocardium. There was a negative correlation between collagen I and MMP-2 and a positive correlation between leptin and MMP-2. Conclusion The hypothesis was confirmed; the reduction in collagen type I is associated with increased MMP-2 activity and leptin expression in the myocardium of obese rats. (Arq Bras Cardiol. 2020; 115(1):61-70)

Resumo Fundamento: A obesidade induzida por dieta é frequentemente utilizada para demonstração de disfunção cardíaca. No entanto, alguns ratos, como humanos, são suscetíveis ao desenvolvimento de um fenótipo de obesidade, enquanto outros são resistentes. Objetivo: Avaliar a relação entre resistência à obesidade e função cardíaca e o impacto da resistência à obesidade no trânsito de cálcio. Métodos: Ratos Wistar machos com trinta dias de idade foram distribuídos em dois grupos com 54 animais cada: controle (C; dieta padrão) e obesos (quatro dietas palatáveis hiperlipídicas) por 15 semanas. Após o protocolo experimental, os ratos alimentados por dietas hiperlipídicas foram classificados de acordo com o índice de adiposidade e subdivididos em propensos à obesidade (PO) e resistentes à obesidade (RO). Foram avaliados o perfil nutricional, comorbidades e remodelação cardíaca. A função cardíaca foi avaliada pelo estudo do músculo papilar isolado em condições basais e após manobras inotrópicas. Resultados: As dietas hiperlipídicas promoveram aumento na gordura corporal e no índice de adiposidade em ratos PO comparados com ratos C e RO. Os perfis de glicose, lipídios e pressão arterial permaneceram inalterados em ratos RO. Além disso, os ratos RO apresentaram peso total do coração e dos ventrículos direito e esquerdo mais baixos do que ratos PO, mas semelhantes aos ratos C. Os músculos cardíacos de todos os ratos apresentaram dados semelhantes na condição basal, mas a resposta miocárdica a um estímulo de contração pós-pausa estava comprometida em ratos PO e RO em comparação aos ratos C. Conclusão: A resistência à obesidade promoveu alterações específicas na fase de contração, sem alterar a fase de relaxamento. Esta anormalidade leve pode estar relacionada com o trânsito intracelular de Ca+2.

Abstract Background: Diet-induced obesity is frequently used to demonstrate cardiac dysfunction. However, some rats, like humans, are susceptible to developing an obesity phenotype, whereas others are resistant to that. Objective: To evaluate the association between obesity resistance and cardiac function, and the impact of obesity resistance on calcium handling. Methods: Thirty-day-old male Wistar rats were distributed into two groups, each with 54 animals: control (C; standard diet) and obese (four palatable high-fat diets) for 15 weeks. After the experimental protocol, rats consuming the high-fat diets were classified according to the adiposity index and subdivided into obesity-prone (OP) and obesity-resistant (OR). Nutritional profile, comorbidities, and cardiac remodeling were evaluated. Cardiac function was assessed by papillary muscle evaluation at baseline and after inotropic maneuvers. Results: The high-fat diets promoted increase in body fat and adiposity index in OP rats compared with C and OR rats. Glucose, lipid, and blood pressure profiles remained unchanged in OR rats. In addition, the total heart weight and the weight of the left and right ventricles in OR rats were lower than those in OP rats, but similar to those in C rats. Baseline cardiac muscle data were similar in all rats, but myocardial responsiveness to a post-rest contraction stimulus was compromised in OP and OR rats compared with C rats. Conclusion: Obesity resistance promoted specific changes in the contraction phase without changes in the relaxation phase. This mild abnormality may be related to intracellular Ca2+ handling.

Fundamento:Embora anormalidades nutricionais, metabólicas e cardiovasculares sejam comuns a diversos experimentos de obesidade, ainda não está esclarecido se tais efeitos são resultantes do tratamento ou da adiposidade corporal.Objetivo:Analisar a influência do tratamento e da composição corporal sobre aspectos metabólicos e cardiovasculares de ratos submetidos a dieta hiperlipídica.Métodos:Foram utilizados 16 ratos Wistar, distribuídos em dois grupos, Controle (C), tratado com dieta normocalórica (2,93 kcal/g), e Obeso (OB), que recebeu dieta hiperlipídica (3,64 kcal/g). O período de estudo foi de 20 semanas. Posteriormente, foram realizadas análises do comportamento nutricional e murinométrico, glicemia, colesterolemia, lipidemia, pressão arterial sistólica, ecocardiograma e aspectos histológicos do coração.Resultados:A dieta hiperlipídica associa-se com manifestações de obesidade, acompanhada de alterações da glicemia, hipertrofia cardiomiocitária e fibrose intersticial do miocárdio. Quando ajustados aos valores de adiposidade, os efeitos metabólicos foram normalizados, enquanto que as alterações morfométricas mantiveram-se diferentes entre os grupos C e OB.Conclusão:Conclui-se que a adiposidade está mais associada com anormalidades metabólicas em obesos. A intervenção hiperlipídica mostra-se mais relacionada com modificações morfológicas do coração em experimentos de obesidade induzida por dieta.

AbstractBackground:Although nutritional, metabolic and cardiovascular abnormalities are commonly seen in experimental studies of obesity, it is uncertain whether these effects result from the treatment or from body adiposity.Objective:To evaluate the influence of treatment and body composition on metabolic and cardiovascular aspects in rats receiving high saturated fat diet.Methods:Sixteen Wistar rats were used, distributed into two groups, the control (C) group, treated with isocaloric diet (2.93 kcal/g) and an obese (OB) group, treated with high-fat diet (3.64 kcal/g). The study period was 20 weeks. Analyses of nutritional behavior, body composition, glycemia, cholesterolemia, lipemia, systolic arterial pressure, echocardiography, and cardiac histology were performed.Results:High-fat diet associates with manifestations of obesity, accompanied by changes in glycemia, cardiomyocyte hypertrophy, and myocardial interstitial fibrosis. After adjusting for adiposity, the metabolic effects were normalized, whereas differences in morphometric changes between groups were maintained.Conclusion:It was concluded that adiposity body composition has a stronger association with metabolic disturbances in obese rodents, whereas the high-fat dietary intervention is found to be more related to cardiac morphological changes in experimental models of diet-induced obesity.

PURPOSE: To study racemic bupivacaine, non-racemic bupivacaine and ropivacaine on myocardial contractility. METHODS: Isolated Wistar papillary muscles were submitted to 50 and 100 mM racemic bupivacaine (B50 and B100), non-racemic bupivacaine (NR50 and NR100) and ropivacaine (R50 and R100) intoxication. Isometric contraction data were obtained in basal condition (0.2 Hz), after increasing the frequency of stimulation to 1.0 Hz and after 5, 10 and 15 min of local anesthetic intoxication. Data were analyzed as relative changes of variation. RESULTS: Developed tension was higher with R100 than B100 at D1 (4.3 ± 41.1 vs -57.9 ± 48.1). Resting tension was altered with B50 (-10.6 ± 23.8 vs -4.7 ± 5.0) and R50 (-14.0 ± 20.5 vs -0.5 ± 7.1) between D1 and D3. Maximum rate of tension development was lower with B100 (-56.6 ± 38.0) than R50 (-6.3 ± 37.9) and R100 (-1.9 ± 37.2) in D1. B50, B100 and NR100 modified the maximum rate of tension decline from D1 through D2. Time to peak tension was changed with NR50 between D1 and D2. CONCLUSIONS: Racemic bupivacaine depressed myocardial contractile force more than non-racemic bupivacaine and ropivacaine. Non-racemic and racemic bupivacaine caused myocardial relaxation impairment more than ropivacaine.

Fundamento: Muitos pesquisadores buscam métodos para a seleção de grupos homogêneos de animais em pesquisas experimentais, fato que se justifica por ser a homogeneidade pré-requisito indispensável à casualização de tratamentos. A ausência de métodos robustos, que atendam a princípios estatísticos e biológicos, faz com que os pesquisadores utilizem métodos empíricos ou subjetivos, influenciando seus resultados. Objetivo: Desenvolver modelo estatístico multivariado para a seleção de grupo homogêneo de animais para pesquisas experimentais e elaborar pacote computacional que o operacionalize. Métodos: O conjunto de dados ecocardiográficos de 115 ratos Wistar, machos, com estenose aórtica (EAo) supravalvular foi utilizado para exemplificar o desenvolvimento do modelo. Inicialmente, os dados foram padronizados, tornando-se adimensionais. Em sequência, submeteu-se a matriz de variabilidade do conjunto à análise de componentes principais (ACP) buscando-se reduzir o espaço paramétrico e conservar a variabilidade relevante. Essa técnica estabeleceu um novo sistema cartesiano em que os animais foram alocados e, finalmente, construiu-se a região de confiança (elipsoide) para o perfil de respostas homogêneas dos animais. Os que se situaram no interior do elipsoide foram considerados pertencentes ao grupo homogêneo; caso contrário, espúrios ao grupo. Resultados: A ACP estabeleceu oito eixos descritores que representaram a variabilidade acumulada dos dados em 88,71%. A alocação dos animais no novo sistema e a construção da região de confiança revelou a presença de seis espúrios ao lote homogêneo formado por 109 animais. Conclusão: O critério biométrico proposto mostra-se eficiente, pois considera o animal como um todo, analisando conjuntamente todos os parâmetros mensurados, além de apresentar pequena frequência de descartes.

Background: Several researchers seek methods for the selection of homogeneous groups of animals in experimental studies, a fact justified because homogeneity is an indispensable prerequisite for casualization of treatments. The lack of robust methods that comply with statistical and biological principles is the reason why researchers use empirical or subjective methods, influencing their results. Objective: To develop a multivariate statistical model for the selection of a homogeneous group of animals for experimental research and to elaborate a computational package to use it. Methods: The set of echocardiographic data of 115 male Wistar rats with supravalvular aortic stenosis (AoS) was used as an example of model development. Initially, the data were standardized, and became dimensionless. Then, the variance matrix of the set was submitted to principal components analysis (PCA), aiming at reducing the parametric space and at retaining the relevant variability. That technique established a new Cartesian system into which the animals were allocated, and finally the confidence region (ellipsoid) was built for the profile of the animals’ homogeneous responses. The animals located inside the ellipsoid were considered as belonging to the homogeneous batch; those outside the ellipsoid were considered spurious. Results: The PCA established eight descriptive axes that represented the accumulated variance of the data set in 88.71%. The allocation of the animals in the new system and the construction of the confidence region revealed six spurious animals as compared to the homogeneous batch of 109 animals. Conclusion: The biometric criterion presented proved to be effective, because it considers the animal as a whole, analyzing jointly all parameters measured, in addition to having a small discard rate.

Fundamento: A obesidade é definida por um acúmulo excessivo do tecido adiposo em relação a massa magra tecidual. Estudos realizados nos últimos anos sugerem que a função cardíaca em animais obesos pode se encontrar preservada, aumentada ou reduzida. Objetivo: Estudar o balanço energético do miocárdio com a hipótese de que o aumento na oxidação de ácidos graxos e redução de glicose levam à disfunção cardíaca na obesidade. Métodos: Ratos Wistar machos com 30 dias de idade foram alimentados com uma dieta padrão ou hipercalórica durante 30 semanas. A função e morfologia cardíacas foram analisadas. Neste trabalho foram estudadas as características gerais e comorbidades associadas com a obesidade. A estrutura cardíaca foi determinada pelo peso do coração e do ventrículo esquerdo (VE). A função do miocárdio foi avaliada pela análise de músculos papilares isolados do VE, na condição basal e depois de manobras inotrópicas e lusitrópicas: rigidez do miocárdio, contração pós-pausa, aumento da concentração extracelular de Ca2+, mudança na frequência de estímulos e inibição da via glicolítica. Resultados: Os ratos obesos tiveram um aumento de tecido adiposo e comorbidades associadas à obesidade em relação aos ratos do grupo controle. A análise funcional após o bloqueio pelo iodoacetato não mostrou diferença na regressão linear da tensão desenvolvida (TD), entretanto, a tensão de repouso (TR) apresentou uma diferença estatística significativa entre o grupo controle e o grupo obeso, mais notadamente na inclinação da curva no grupo C. Conclusão: O desequilíbrio energético na obesidade não promoveu disfunção cardíaca. Pelo contrário, a priorização na utilização de ácidos graxos promoveu uma proteção do músculo cardíaco durante a inibição da glicólise, sugerindo que esta via é menos utilizada pelo músculo cardíaco obeso.

Background: Obesity is defined by excessive accumulation of body fat relative to lean tissue. Studies during the last few years indicate that cardiac function in obese animals may be preserved, increased or diminished. Objective: Study the energy balance of the myocardium with the hypothesis that the increase in fatty acid oxidation and reduced glucose leads to cardiac dysfunction in obesity. Methods: 30-day-old male Wistar rats were fed standard and hypercaloric diet for 30 weeks. Cardiac function and morphology were assessed. In this paper was viewed the general characteristics and comorbities associated to obesity. The structure cardiac was determined by weights of the heart and left ventricle (LV). Myocardial function was evaluated by studying isolated papillary muscles from the LV, under the baseline condition and after inotropic and lusitropic maneuvers: myocardial stiffness; postrest contraction; increase in extracellular Ca2+ concentration; change in heart rate and inhibitor of glycolytic pathway. Results: Compared with control group, the obese rats had increased body fat and co-morbities associated with obesity. Functional assessment after blocking iodoacetate shows no difference in the linear regression of DT, however, the RT showed a statistically significant difference in behavior between the control and the obese group, most notable being the slope in group C. Conclusion: The energy imbalance on obesity did not cause cardiac dysfunction. On the contrary, the prioritization of fatty acids utilization provides protection to cardiac muscle during the inhibition of glycolysis, suggesting that this pathway is fewer used by obese cardiac muscle.

Fundamento: A ativação do sistema beta-adrenérgico promove a estimulação da proteína G, que, via adenosina monofosfato cíclico (AMPc), altera a estrutura da proteina quinase A (PKA) e acarreta a fosforilação da fosfolambam (PLB). Essa proteína participa do sistema envolvido no controle de cálcio intracelular, em células musculares, sendo a principal reguladora da atividade da bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático. Na obesidade ocorre ativação do sistema beta-adrenérgico por influência do aumento da leptina, acarretando, consequentemente, maior fosforilação da fosfolambam miocárdica, via AMPc-PKA. Objetivo: Investigar, na obesidade, o envolvimento das proteínas que regulam o grau de fosforilação do PLB decorrente da ativação beta-adrenérgica. A hipótese do estudo é que há desequilíbrio entre a fosforilação e a desfosforilação da fosfolambam, com predomínio da fosforilação da proteína. Métodos: Ratos Wistar machos foram randomizados e distribuídos em dois grupos: controle (n = 14), alimentado com dieta normocalórica, e obeso (n = 13), com um ciclo de quatro dietas hiperlipídicas insaturadas. A obesidade foi determinada pelo índice de adiposidade, e as expressões proteicas de fosfatase 1 (PP-1), PKA, PLB, fosfolambam fosforilado na serina 16 (pPLB-ser16) foram realizadas por Western Blot. Resultados: A obesidade acarretou intolerância à glicose, hiperinsulinemia, hipertrigliceridemia, hiperleptinemia e não alterou a expressão proteica de PKA, PP-1, PLB, pPLB-ser16. Conclusão: A obesidade não promove desequilíbrio entre a fosforilação e a desfosforilação, via beta-adrenérgica, do PLB miocárdico.

Background: The activation of the beta-adrenergic system promotes G protein stimulation that, via cyclic adenosine monophosphate (cAMP), alters the structure of protein kinase A (PKA) and leads to phospholamban (PLB) phosphorylation. This protein participates in the system that controls intracellular calcium in muscle cells, and it is the primary regulator of sarcoplasmic reticulum calcium pump activity. In obesity, the beta-adrenergic system is activated by the influence of increased leptin, therefore, resulting in higher myocardial phospholamban phosphorylation via cAMP-PKA. Objective: To investigate the involvement of proteins which regulate the degree of PLB phosphorylation due to beta-adrenergic activation in obesity. In the present study, we hypothesized that there is an imbalance between phospholamban phosphorylation and dephosphorylation, with prevalence of protein phosphorylation. Methods: Male Wistar rats were randomly distributed into two groups: control (n = 14), fed with normocaloric diet; and obese (n = 13), fed with a cycle of four unsaturated high-fat diets. Obesity was determined by the adiposity index, and protein expressions of phosphatase 1 (PP-1), PKA, PLB, phosphorylated phospholamban at serine16 (PPLB-Ser16) were assessed by Western blot. Results: Obesity caused glucose intolerance, hyperinsulinemia, hypertriglyceridemia, hyperleptinemia and did not alter the protein expression of PKA, PP-1, PLB, PPLB-Ser16. Conclusion: Obesity does not promote an imbalance between myocardial PLB phosphorylation and dephosphorylation via beta-adrenergic system.

FUNDAMENTO: A obesidade é um fator de risco para muitas complicações médicas; a pesquisa médica demonstrou que as alterações hemodinâmicas, morfológicas e funcionais estão correlacionadas com a duração e gravidade da obesidade. OBJETIVO: O presente estudo determinou a influência do tempo de exposição à obesidade induzida por dieta com alto teor de gordura no colágenos tipo I e III miocárdico. MÉTODOS: Ratos machos com trinta dias de idade, da raça Wistar, foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos: um grupo de controle (C) alimentado com ração padrão e um grupo de ratos obesos (Ob) alternadamente alimentados com uma de quatro dietas palatáveis ricas em gordura. Cada dieta foi mudada diariamente, e os ratos foram mantidos em suas respectivas dietas por 15 (C15 e Ob15) e 30 (C30 e Ob30) semanas consecutivas. A obesidade foi determinada pelo índice de adiposidade. RESULTADOS: O grupo Ob15 foi similar ao grupo C15 em relação à expressão de colágeno miocárdico tipo I; contudo, a expressão no grupo Ob30 foi menor do que no grupo C30. O tempo de exposição à obesidade foi associado com uma redução de colágeno do tipo I no grupo Ob30, quando comparado com o Ob15. A obesidade não afetou a expressão do colágeno tipo III. CONCLUSÃO: Este estudo mostrou que o tempo de exposição à obesidade por 30 semanas induzida por uma dieta rica em gordura insaturada causou uma redução na expressão do colágeno miocárdico tipo I em ratos obesos. No entanto, nenhum efeito foi observado em relação à expressão do colágeno miocárdico tipo III

BACKGROUND: Obesity is a risk factor for many medical complications; medical research has shown that hemodynamic, morphological and functional abnormalities are correlated with the duration and severity of obesity. OBJECTIVE: Present study determined the influence of term of exposure to high-fat diet-induced obesity on myocardial collagen type I and III. METHODS: Thirty-day-old male Wistar rats were randomly distributed into two groups: a control (C) group fed a standard rat chow and an obese (Ob) group alternately fed one of four palatable high-fat diets. Each diet was changed daily, and the rats were maintained on their respective diets for 15 (C15 and Ob15) and 30 (C30 and Ob30) consecutive weeks. Obesity was determined by adiposity index. RESULTS: The Ob15 group was similar to the C15 group regarding the expression of myocardial collagen type I; however, expression in the Ob30 group was less than C30 group. The time of exposure to obesity was associated with a reduction in collagen type I in Ob30 when compared with Ob15. Obesity did not affect collagen type III expression. CONCLUSION: This study showed that the time of exposure to obesity for 30 weeks induced by unsaturated high-fat diet caused a reduction in myocardial collagen type I expression in the obese rats. However, no effect was seen on myocardial collagen type III expression.

FUNDAMENTO: Vários autores mostraram que a deterioração da função cardíaca associa-se com o grau e a duração da obesidade. Os padrões de expressão gênica após longos períodos de obesidade precisam ser estabelecidos. OBJETIVO: Este estudo testou a hipótese de que a exposição prolongada à obesidade leva à redução nos níveis de RNAm de proteínas envolvidas na homeostase do Ca2+ miocárdico. Além disso, este estudo avaliou se uma diminuição no hormônio tireoidiano causava redução na expressão de RNAm. MÉTODOS: Ratos Wistar machos de 30 dias de idade foram distribuídos em dois grupos: controle (C) e obeso (Ob). O grupo C recebeu uma dieta padrão e o grupo Ob recebeu dietas hiperlipídicas por 15, 30 e 45 semanas. A obesidade foi definida pelo índice de adiposidade. A expressão gênica foi avaliada por PCR em tempo real quantitativa. RESULTADOS: O índice de adiposidade foi maior no grupo Ob do que no C em todas as etapas. Enquanto a obesidade nas semanas 15 e 45 determinou uma redução no RNAm de Ca2+-ATPase do retículo sarcoplasmático (SERCA2a), trocador Na+/Ca2+ (NCX) e calsequestrina (CSQ), observou-se aumento da expressão do RNAm de canal de Ca2+ do tipo L, receptor de rianodina, SERCA2a, fosfolamban (PLB), NCX e CSQ após a semana 30, em comparação ao grupo C. Não houve associação significativa entre os níveis de T3 e a expressão de RNAm. CONCLUSÕES: Nossos dados indicam que a obesidade por curtos ou longos períodos de tempo pode promover alteração na expressão gênica de proteínas reguladoras da homeostase do Ca2+ sem influência do hormônio tireoidiano

BACKGROUND: Several authors have shown that deterioration of cardiac function is associated with the degree and duration of obesity. It is necessary to establish the gene expression patterns after prolonged periods of obesity. OBJECTIVE: This study tested the hypothesis that increased duration of exposure to obesity leads to a reduction in the mRNA levels of proteins involved in regulation of myocardial Ca2+ homeostasis. In addition, this study verified whether the decrease in mRNA expression was caused by a reduction in thyroid hormone. METHODS: Thirty-day-old male Wistar rats were distributed in two groups: control (C) and obese (Ob). The C group was fed a standard diet and the Ob was fed with high-fat diets for 15, 30 and 45 weeks. Obesity was defined by adiposity index. The gene expression was assessed by quantitative real-time PCR. RESULTS: The adiposity index was higher in the Ob compared to the C after all periods. While obesity at 15 and 45 weeks resulted in a reduction in mRNA of sarcoplasmic reticulum Ca2+- ATPase (SERCA2a), Na+/Ca2+ exchanger (NCX), and calsequestrin (CSQ), L-type Ca2+ channels, ryanodine receptor, SERCA2a, phospholamban (PLB), NCX, and CSQ expression were increased compared to the C after 30 weeks. There was no significant association between T3 levels and mRNA expression. CONCLUSIONS: Our data indicate that obesity over the short and long periods of time may promote alteration in gene expression of Ca2+ homeostasis regulatory proteins without influence by thyroid hormone.

FUNDAMENTO: A Tolerância ao Esforço Físico (TEF) é uma medida de condicionamento cardiorrespiratório. A capacidade aeróbica é reduzida na Insuficiência Cardíaca (IC), embora não haja dados disponíveis sobre esse parâmetro em animais com disfunção ventricular e sem sinais de IC. OBJETIVO: Avaliar a TEF em ratos com disfunção ventricular diastólica isolada ou associada com disfunção sistólica induzida pela Estenose da Aorta ascendente (EAo). MÉTODOS: Ratos Wistar machos jovens (20-30 dias de idade) foram divididos em Grupo Controle (GC, n = 11) e Grupo EAo (n = 12). Os animais foram avaliados em 6 e 18 semanas após a cirurgia para EAo. O teste ergométrico foi feito até a exaustão e foram avaliadas a velocidade da esteira e a concentração de lactato [LAC] no limiar de lactato, velocidade da esteira e [LAC] na exaustão, e tempo total do teste. RESULTADOS: Dados ecocardiográficos revelaram remodelação do átrio esquerdo e hipertrofia concêntrica ventricular esquerda em 6 e 18 semanas. A fração de encurtamento endocárdico mostrou-se maior no grupo EAo do que no GC em 6 e 18 semanas. A fração de encurtamento da parede média mostrou-se maior no grupo EAo do que no GC em 6 semanas. O índice cardíaco mostrou-se semelhante no GC e no grupo EAo em 6 e 18 semanas, tendo diminuído entre 6-18 semanas em ambos os grupos. A razão entre a onda E a onda A foi maior no GC do que no grupo EAo em ambos os períodos e não se alterou em ambos os grupos entre a semana 6 e a semana 18. Os parâmetros do teste de esforço na esteira foram semelhantes nos dois grupos tanto na semana 6 quanto na semana 18. CONCLUSÃO: Embora a EAo promova a disfunção diastólica isolada ou associada à disfunção sistólica, em 6 ou 18 semanas, ela não é suficiente para alterar a tolerância ao esforço físico.

BACKGROUND: Physical stress tolerance (ST) is a measurement of cardiorespiratory fitness. Aerobic capacity is reduced in heart failure (HF) although there is no data available on this parameter in animals with ventricular dysfunction and no signs of HF. OBJECTIVE: Evaluate ST in rats with ventricular diastolic dysfunction isolated or associated with systolic dysfunction induced by ascending aortic stenosis (AoS). METHODS: Young male Wistar rats (20-30 days old), divided in: control group (CG, n=11) and AoSG group, (n=12). Animals were assessed at 6 and 18 weeks after AoS surgery. Treadmill exercise test was until exhaustion and evaluated treadmill speed and lactate concentration [LAC] at lactate threshold, treadmill speed and [LAC] at exhaustion, and total testing time. RESULTS: Echocardiography data revealed remodeling of the left atrium and left ventricular concentric hypertrophy at 6 and 18 weeks. Endocardial fractional shortening was greater in AoSG than CG at 6 and 18 weeks. Midwall fractional shortening was greater in AoSG than in CG only 6 week. Cardiac index was similar in CG and AoSG at 6 and 18 weeks and decreased between from 6 to 18 weeks in both groups. The E wave to A wave ratio was greater in CG than in AoSG at both periods and did not change in both groups between week 6 and 18. Treadmill stress testing parameters were similar in both groups at 6 or 18 weeks. CONCLUSION: Although AoS promotes isolated diastolic dysfunction or associated with systolic dysfunction at 6 or 18 weeks, it is not sufficient to modify physical stress tolerance.

FUNDAMENTO: Treinamento físico (TF) aumenta a sensibilidade dos hormônios tireoidianos (HT) e a expressão gênica de estruturas moleculares envolvidas no movimento intracelular de cálcio do miocárdio, enquanto a restrição alimentar (RIA) promove efeitos contrários ao TF. OBJETIVO: Avaliar os efeitos da associação TF e RIA sobre os níveis plasmáticos dos HT e a produção de mRNA dos receptores HT e estruturas moleculares do movimento de cálcio do miocárdio de ratos. MÉTODOS: Utilizaram-se ratos Wistar Kyoto divididos em: controle (C, n = 7), RIA (R50, n = 7), exercício físico (EX, n = 7) e exercício físico + RIA (EX50, n = 7). A RIA foi de 50% e o TF foi natação (1 hora/dia, cinco sessões/semana, 12 semanas consecutivas). Avaliaram-se as concentrações séricas de triiodotironina (T3), tiroxina (T4) e hormônio tireotrófico (TSH). O mRNA da bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático (SERCA2a), fosfolamban (PLB), trocador Na+/Ca+2 (NCX), canal lento de cálcio (canal-L), rianodina (RYR), calsequestrina (CQS) e receptor de HT (TRα1 e TRβ1) do miocárdio foram avaliados por reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real. RESULTADOS: RIA reduziu o T4, TSH e mRNA do TRα1 e aumentou a expressão da PLB, NCX e canal-L. TF aumentou a expressão do TRβ1, canal-L e NCX. A associação TF e RIA reduziu T4 e TSH e aumentou o mRNA do TRβ1, SERCA2a, NCX, PLB e correlação do TRβ1 com a CQS e NCX. CONCLUSÃO: Associação TF e RIA aumentou o mRNA das estruturas moleculares cálcio transiente, porém o eixo HT-receptor não parece participar da transcrição gênica dessas estruturas.

BACKGROUND: Chronic exercise and food restriction (FR) have directionally opposite changes in transcription of molecular structures of calcium handling and thyroid hormone (TH) status. OBJECTIVE: Evaluate the association of chronic exercise and FR on serum thyroid hormones and gene transcription of molecular structures of intracellular calcium transients and thyroid receptors in myocardium of rats. METHODS: Male Wistar Kyoto rats, divided into two groups: control (C, n = 7), FR (R50, n = 7), chronic exercise (EX, n = 7) and chronic exercise + FR (EX50, n = 7). FR was of 50% and exercise was swimming (1 hour/day, 5 days/week, during 12 weeks). Serum concentrations of T3, T4 and TSH were determined. The mRNA gene expression of the sarcoplasmatic reticulum calcium pump (SERCA2a), phospholamban (PLB), Na+/Ca+2 exchanger (NCX), calcium channel L-type (L-channel), ryanodine (RYR), calsequestrin (CQS) and HT receptor (TRα1 and TRβ1) of the myocardium was performed by PCR real-time. RESULTS: FR reduced serum levels of T4 and TSH and TRα1 mRNA and increased the expression of PLB, NCX and L-channel. Exercise increased the TRβ1 receptor, L-channel and NCX. The association of exercise and FR reduced plasma T4 and TSH, TRβ1 mRNA increase, SERCA2a, NCX and PLB, and there was a significant correlation of TRβ1 with CQS and NXC. CONCLUSION: Chronic exercise and food restriction increased the mRNA of transient Ca2+ proteins; however, TH-receptor axis cannot participate in the transcription of mRNA of myocardial calcium transient proteins.

FUNDAMENTO: Entrenamiento físico (EF) aumenta la sensibilidad de las hormonas tiroideas (HT) y la expresión génica de estructuras moleculares envueltas en el movimiento intracelular de calcio del miocardio, mientras que la restricción alimenticia (RA) promueve efectos contrarios al EF. OBJETIVO: Evaluar los efectos de la asociación EF y RA sobre los niveles plasmáticos de los HT y la producción de ARNm de los receptores HT y estructuras moleculares del movimiento de calcio del miocardio de ratones. MÉTODOS: Se utilizaron ratones Wistar Kyoto divididos en: control (C, n = 7), RA (R50, n = 7), ejercicio físico (EX, n = 7) y ejercicio físico + RA (EX50, n = 7). La RA fue de 50% y el EF fue natación (1 hora/día, cinco sesiones/semana, 12 semanas consecutivas). Se evaluaron las concentraciones séricas de triyodotironina (T3), tiroxina (T4) y hormona tireotrófico (TSH). El ARNm de la bomba de calcio del retículo sarcoplasmático (SERCA2a), fosfolamban (PLB), intercambiador Na+/Ca+2 (NCX), canal lento de calcio (canal-L), rianodina (RYR), calsequestrina (CQS) y receptor de HT (TRα1 y TRβ1) del miocardio fueron evaluados por reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en tiempo real. RESULTADOS: RA redujo el T4, TSH y ARNm del TRα1 y aumentó la expresión de la PLB, NCX y canal-L. EF aumentó la expresión del TRβ1, canal-L y NCX. La asociación EF y RA redujo T4 y TSH y aumentó el ARNm del TRβ1, SERCA2a, NCX, PLB y correlación del TRβ1 con la CQS y NCX. CONCLUSIÓN: Asociación EF y RA aumentó el ARNm de las estructuras moleculares calcio transiente, sin embargo el eje HT-receptor no parece participar de la transcripción génica de esas estructuras.

A proteção miocárdica permitiu enorme avanço na moderna cirurgia cardíaca, reduzindo a mortalidade e permitindo que operações cada vez mais complexas pudessem ser realizadas. A alteração na população eleita para procedimentos cirúrgicos cardiológicos mudou significativamente nas últimas décadas, com o aumento de pacientes mais idosos, com função ventricular deprimida e miocárdio hipertrofiado. Essa última condição, desde os primórdios da cirurgia cardíaca, constituiu-se em grande desafio. Diversas técnicas de proteção ao miocárdio hipertrofiado foram descritas, porém com resultados não alentadores. As características da hipertrofia miocárdica no adulto com cardiopatia cirúrgica apresentam particularidades desafiadoras. Nesse artigo, procuramos atualizar o estado da arte sobre a proteção miocárdica ao coração hipertrofiado.

The myocardial protection allowed great advance in cardiac surgery, decreasing the mortality and making more feasible complex surgeries. Latterly, the patient population elected for cardiac procedures has been changing towards elderly patients with ventricular function depressed and myocardial hypertrophy. The myocardial hypertrophy condition represents a great challenge since the beginning of the cardiac surgery. Several techniques have been described to protect the myocardial hypertrophy, however with no satisfactory results. In this manuscript we present the state of the art technique of myocardial protection.

INTRODUÇÃO: A prática de exercício físico proporciona aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) resultantes do metabolismo aeróbio e, gera uma quantidade significativa de calor, em conseqüência da produção de energia, resultando em sobrecarga orgânica. A associação entre ERO e exercício, e entre exercício e variações da temperatura ambiente têm sido estudadas, contudo, há escassez de informações que considere a associação entre produção de radicais livres no miocárdio e atividade física em temperatura elevada. OBJETIVO: Comparar a produção de ERO em miocárdio de ratos submetidos ao treinamento de baixa intensidade em diferentes temperaturas. MÉTODOS: Foram utilizados 20 ratos Wistar, machos, jovens, peso (250 a 280g), divididos em quatro grupos: G1 (n = 5) expostos ao treinamento e calor (39º ± 1C); G2 (n = 5) expostos somente ao calor durante o mesmo período de G1, sem treinamento; G3 (n = 5) expostos ao treinamento em temperatura ambiente (22º ± 1C); G4 (n = 5) expostos à temperatura ambiente sem treinamento. O treinamento foi realizado em esteira rolante climatizada por cinco semanas, evoluindo 5 minutos a cada duas sessões finalizando em 60 minutos em baixa intensidade 8m/min. O ambiente foi controlado entre 39 ± 1ºC e 22 ± 1ºC e entre 40 e 60 % de umidade relativa. A lipoperoxidação foi avaliada por Quimiluminescência (QL). A análise dos dados foi realizada a partir do teste Two Way ANOVA para análise da QL e t de student para a Capacidade Antioxidante Total (TRAP). RESULTADOS: A análise da QL revelou uma curva de emissão de luz significantemente mais baixa para o grupo exposto ao exercício em normotermia comparado aos sedentários mantidos no calor. A análise da TRAP mostrou diminuição em todos os grupos experimentais em relação ao G4. CONCLUSÃO: Concluiu-se que houve níveis menores de produção de ERO nos grupos submetidos somente ao calor ou somente ao exercício.

INTRODUCTION: The practice of physical exercise causes increase in production of oxygen reactive species (ORS), derived from the aerobic metabolism, creating a significant amount of heat due to the energy production resulting in organic overload. The associations between ORS and exercise, as well as exercise and air temperature variations have been studied; however there is a lack of information on the scientific literature concerning the association between the myocardium free radicals production and physical activity under high temperature. OBJECTIVE: The goal of this study was to compare the myocardium ORS production in rats submitted to low intensity training at different temperatures. METHODOLOGY: Twenty Wistar young male rats, with weight rage from 250 and 280 grams were used. They were divided in four groups: (G1 n = 5) exposed to training and heat (39 ± 1°C); (G2 n = 5) exposed to heat without training; (G3 n = 5) exposed to training and air temperature (22 ± 1°C); (G4 n = 5) exposed to air temperature without training. The training was performed on a treadmill in a controlled temperature room during 5 weeks, increasing 5 minutes every two sessions, reaching a total of 60 minutes under low intensity effort, 8 m/min. Room temperature was controlled between 39 ± 1° and 22 ± 1°, as well as between 40 to 60% of relative humidity. Lipoperoxidase was evaluated by Chemiluminescense (QL). Data analysis was accomplished using Two-Way ANOVA test. RESULTS: The QL analysis results revealed a light emission curve significantly lower for the animals exposed to room temperature exercise, compared to the sedentary ones kept under heat. TRAP analysis has showed a decrease in every experimental group in relation to G4. CONCLUSION: It can be concluded that there were lower levels of ORS production in the groups submitted either to heat only or exercise only.

OBJETIVOS: O estudo avaliou a influência de dietas ricas em ácidos graxos saturados (AGS) e ácidos graxos insaturados (AGI) sobre a função mecânica, a morfologia e o estresse oxidativo do miocárdio de ratos. MÉTODOS: Ratos Wistar com 60 dias de idade foram alimentados com dieta padrão (n = 8) ou dietas ricas em AGS (n = 8) ou AGI (n = 8) durante 60 dias. A função mecânica foi avaliada em músculo papilar isolado do ventrículo esquerdo (VE) por meio de contrações isométrica e isotônica, em condição basal (1,25 mM de cálcio), após elevação da concentração extracelular de cálcio para 5,2 mM e estimulação beta-adrenérgica com isoproterenol 1,0 µM. Fragmentos do VE foram usados para estudo de estresse oxidativo e microscopias óptica e eletrônica. RESULTADOS: As dietas suplementadas com AGS e AGI não alteraram a função mecânica do músculo cardíaco. Entretanto, ambas provocaram estresse oxidativo, com aumento do hidroperóxido de lipídio e redução da concentração de superóxido dismutase. A dieta AGI diminuiu a expressão da catalase e a AGS reduziu a quantidade de glutationa peroxidase miocárdica. Ambas as dietas promoveram discretas alterações morfológicas visualizadas ultra-estruturalmente, como depósitos lipídicos e lesões das membranas celulares. CONCLUSÃO: Os resultados sugerem que dietas enriquecidas com AGS e AGI não acarretam alteração da função mecânica do músculo cardíaco isolado, mas causam discretas lesões estruturais e estresse oxidativo no miocárdio.

OBJECTIVES: To study the influence of saturated (SFA) and unsaturated fatty acid (UFA) rich diets on mechanical function, morphology and oxidative stress in rat myocardium. METHODS: Male, 60-day-old Wistar rats were fed a control (n=8), a SFA (n=8), or a UFA-rich diet (n=8) for sixty days. Mechanical function was studied in isolated left ventricle papillary muscle under isometric and isotonic contractions, in basal conditions (1.25mM calcium chloride) and after 5.2mM calcium chloride and beta-adrenergic stimuli with 1.0µM isoproterenol. Left ventricle fragments were used to study oxidative stress and morphology under light and electron microscopy. RESULTS: SFA and UFA-rich diets did not change myocardium mechanical function. Both diets caused oxidative stress, with high lipid hydroperoxide and low superoxide-dismutase concentrations. UFA rich diet decreased catalase expression and SFA rich diet decreased the amount of myocardial glutathione-peroxidase. Both diets promoted light ultrastructural injuries such as lipid deposits and cell membrane injuries. CONCLUSION: Results suggest that SFA and UFA rich diets do not alter isolated muscle mechanical function, but promote light myocardial morphological injuries and oxidative stress.