1. The effect of adrenalectomy on the cardiac response to subacute fetal anemia
- Author
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Jonker, Sonnet S., Scholz, Thomas D., and Segar, Jeffrey L.
- Subjects
Anemia -- Health aspects ,Fetus -- Growth ,Heart cells -- Properties ,Adrenalectomy -- Health aspects ,Heart -- Physiological aspects ,Biological sciences - Abstract
The mechanisms that stimulate fetal heart growth during anemia are unknown. To examine the hypothesis that adrenal hormones contribute to this process, we determined the effects of adrenalectomy (Adx) on heart growth and the activation of cardiac mitogen-activated protein kinases (MAPKs) in the presence and absence of fetal anemia. To identify mechanisms contributing to the initiation of cardiac growth, the duration of anemia was limited to a period shorter than that previously described to result in increased cardiac mass. Four groups of fetal sheep were studied (Adx-Anemic, Adx-Control, Intact-Anemic, Intact-Control). Anemia was created by daily controlled hemorrhage for 5 days; hearts were collected for analysis at 133 d gestation (term 145 d). Cardiomyocyte morphometry, immunohistochemistry for Ki-67 (proliferation marker), and Western blotting for protein levels of MAPKs and proliferating cell nuclear antigen (PCNA) were performed. Blood pressure, heart rate, heart weight-to-body weight ratio, and cardiomyocyte length and width remained similar among groups throughout the study. PCNA levels in the Adx-Anemic group were twice as high as in any other group (both ventricles, p < 0.05). Levels of phosphorylated extracellular signal-regulated kinase (ERK) were ~60% higher in the Intact-Anemic and Adx-Anemic groups, compared with the Intact-Control and Adx-Control groups (p < 0.02). These results suggest that adrenal hormones may attenuate fetal cardiomyocyte proliferation in response to anemia (as evidenced by the increased PCNA in Adx-Anemic fetuses) and that phosphorylation of myocardial ERK results from fetal anemia, irrespective of the status of the fetal adrenal gland. Key words: MAPK, hyperplasia, cortisol, sheep, fetus, heart, cardiomyocyte. Les mecanismes qui stimulent la croissance foetale durant l'anemie sont inconnus. Pour verifier l'hypothese que les hormones surrenaliennes participent a ce processus, nous avons determine les effets d'une surrenalectomie (Adx) sur la croissance cardiaque et l'activation des proteines kinases activees par un mitogene cardiaque (MAPK), en presence et en l'absence d'anemie foetale. Pour identifier les mecanismes participant au declenchement de la croissance cardiaque, nous avons limite; davantage la periode anemique par rapport a celle decrite anteerieurement en vue d'augmenter la masse cardiaque. Nous avons examine; 4 groupes de foetus de brebis (Adx aneemique, Adx temoin, Intact anemique, Intact teemoin). Nous avons cree l'anemie en induisant une hemorragie controlee toes les jours pendant 5 jours, pubis nous avons prelate les course au jour 133 de la gestation (terme : 145 jours) pour les analyser. Nous avons realise une analyse morphometrique des cardiomyocytes, et eu recours a l'immunohistochimie pour evaluer l'antigene Ki-67 (marqueur de proliferation) et au transfert Western pour mesurer les taux proteiques des MAPK et l'antigene nucleaire de proliferation cellulaire (PCNA). La pression arterielle, la frequence cardiaque, le rapport poids-cardiaque a poids corporel, ainsi que la longueur et la largeur des cardiomyocytes sont demeures constants chez tous les groupes tout au long de l'etude. Les taux de PCNA chez le groupe Adx anemique ont ete 2 fois plus eleves que ceux des autres groupes (les 2 ventricules, p < 0,05). Les taux de la proteine ERK phosphorylee ont ete environ 60 % plus eleves chez les groupes Intact anemique et Adx aneemique que chez les groupes Intact temoin et Adx temoin (p < 0,02). Ces resultats donnent a penser que les hormones surrenaliennes pourraient attenuer la proliferation des cardiomyocytes foetaux en reponse a l'anemie (comme demontre par l'augmentation de PCNA dans les foetus Adx anemiques) et que la phosphorylation de la proteine ERK myocardique resulte de l'anemie fotale, peu importe l'etat de glande surrenale fotale. Mots-cles: MAPK, hyperplasie, cortisol, brebis, foetus, coeur, cardiomyocyte. [Traduit par la Redaction], Introduction To provide adequate nutrient delivery and meet the demand of increased systemic blood flow to support fetal tissue growth, fetal heart size and cardiac output increase as gestation advances. [...]
- Published
- 2011
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