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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

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

Resumen: Los inhibidores del cotransportador de sodio y glucosa tipo 2 (i-SGLT2) ejercen su efecto hipoglucemiante a través de la inhibición de la reabsorción de glucosa en el riñón. Sin embargo, los efectos cardiovasculares, renales y en falla cardiaca parecen ocurrir de manera independiente al efecto hipoglucemiante de estos fármacos. Los principales mecanismos de acción que explican sus beneficios cardiovasculares son el efecto hipotensor y la disminución en las presiones de llenado, efectos directos en el metabolismo de la célula miocárdica, reducción de la microalbuminuria, efectos metabólicos no glicémicos y disminución del tejido adiposo, aumento del hematocrito y uricosuria. En este artículo se describe cada uno de estos mecanismos novedosos. Abstract: Type 2 Sodium-Glucose Cotransporter (SGLT2) Inhibitors exercise their glucose-lowering effect through the inhibition of glucose reabsorption in the kidney. However, the cardiovascular and renal effects, as well as in those of cardiac failure, seem to occur independently from the glucose–lowering effects of these drugs. The principal mechanisms of action that explain their cardiovascular benefits are the hypotensive effect and the decrease in fill pressures, as well as direct effects on the metabolism of the myocardial cell. There is also a reduction in the urine albumin, as well as non-glycaemic effects, and a decrease in adipose tissue, with an increase in haematocrit and urine uric acid. Each one of these novel mechanisms is described in this article. Palabras clave: Diabetes, Insuficiencia cardiaca, Tratamiento, Keywords: Diabetes, Heart failure, Treatment

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

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

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A quantificação da contratilidade dos cardiomiócitos é uma tarefa biomédica essencial e uma etapa fundamental na compreensão dos mecanismos envolvidos na patogênese da doença cardíaca. No entanto, medidas precisas e reprodutíveis são dificultadas por vários fatores inerentes às opções de software disponíveis atualmente. Por tanto, o presente trabalho tem por objetivo desenvolver uma tecnologia inovadora para quantificar a biomecânica dos cardiomiócitos por meio de um open-source software escrito em linguagem Python. Foram utilizadas imagens celulares obtidas em microscópio de campo claro e processadas pelo método de fluxo óptico denso. Para validar a eficiência do software, tratamos células de camundongos e ratos machos adultos (12 semanas), neonatais (1-3 dias) e cardiomiócitos derivados de células-tronco pluripotentes induzidas por humanos (hiPSCM) com drogas que possuem efeitos bem definidos nos parâmetros de contratilidade (isoproterenol ou verapamil). A análise estatística foi realizada por meio de ANOVA e Teste t student, utilizando p

The beneficial effects of Elabela on the cardiovascular system have been shown in studies.To compare serum Elabela levels of chronic total occlusion (CTO) patients with control patients with normal coronary arteries, and to investigate whether there is a correlation with collateral development.The study was planned cross-sectionally and prospectively. Fifty patients (28.0% female, mean age 61.6±7.3years) with CTO in at least one coronary vessel and 50 patients (38% female, mean age 60,7±6.38 years) with normal coronary arteries were included in the study. Patients in the CTO group were divided into two groups as Rentrop 0-1, those with weak collateral development, and Rentrop 2-3 with good collateral development. In addition to the age, sex, demographic characteristics and routine laboratory tests of the patients, Elabela levels were measured.Demographic characteristics and laboratory values were similar in both groups. While the mean NT-proBNP and troponin were higher in the CTO group, the Elabela mean was lower (p0.05 for all). In the multivariate regression analysis, NT-proBNP and Elabela levels were found to be independent predictors for CTO. Also, Elabela level was found to be statistically higher in Rentrop class 2-3 patients compared to Rentrop class 0-1 patients (p0.05).In our study, we showed that the average Elabela level was low in CTO patients compared to normal patients. In addition, we found the level of Elabela to be lower in patients with weak collateral development compared to patients with good collateral development. (Arq Bras Cardiol. 2021; [online].ahead print, PP.0-0).Os efeitos benéficos do elabela no sistema cardiovascular foram demonstrados em estudos.Comparar os níveis séricos de elabela de pacientes com oclusão total crônica (OTC) com pacientes controle com artérias coronárias normais e investigar se há correlação com o desenvolvimento colateral.Estudo transversal e prospectivo. O estudo incluiu cinquenta pacientes (28,0% mulheres, idade média 61,6±7,3 anos) com OTC em pelo menos um vaso coronário e 50 pacientes (38% mulheres, idade média 60,7±6,38 anos) com artérias coronárias normais. Os pacientes do grupo OTC foram divididos em dois grupos: Rentrop 0–1, composto por pacientes com fraco desenvolvimento colateral e Rentrop 2–3, composto por pacientes com bom desenvolvimento colateral. Além da idade, sexo, características demográficas e exames laboratoriais de rotina dos pacientes, foram medidos os níveis de elabela.As características demográficas e os valores laboratoriais mostraram-se semelhantes em ambos os grupos. Ao passo que o nível médio de NT-proBNP e troponina estava maior no grupo OTC, o nível médio de elabela estava menor (p0,05 para todos). Na análise de regressão multivariada, os níveis de NT-proBNP e elabela foram considerados preditores independentes para OTC. Além disso, o nível de elabela apresentou-se estatisticamente maior em pacientes do grupo Rentrop 2–3 em comparação com os pacientes do grupo Rentrop 0–1 (p0,05).Em nosso estudo, mostramos que o nível médio de elabela estava baixo em pacientes com OTC em comparação com pacientes normais. Além disso, constatamos que o nível de elabela é inferior em pacientes com desenvolvimento colateral fraco em comparação com pacientes com bom desenvolvimento colateral. (Arq Bras Cardiol. 2021; [online].ahead print, PP.0-0).

Orientador: Kleber Gomes Franchini Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas Resumo: As proteínas da família MEF2 são fatores de transcrição do tipo MADS-box que desempenham papéis importantes na regulação da miogênese e da morfogênse do miocárdio. Trabalhos desenvolvidos no nosso laboratório anteriormente, demonstraram que a rápida ativação de MEF2 por estímulo hipertrófico exerce um papel principal na ativação de c-jun, sugerindo sua importância na regulação da expressão de genes de resposta imediata por estímulo hipertrófico. o presente trabalho teve como objetivo estudar a expressão e regulação dos fatores MEF2 frente à sobrecarga mecânica. Foi demonstrado que os fatores MEF2 são ativados em resposta à sobrecarga mecânica em coração de rato. Essa ativação não ocorreu por um aumento na expressão de MEF2, mas provavelmente, por alguma modificação póstranscricional na proteína, aumentando assim a afinidade ao seu DNA consenso em ensaio de EMSA o método de duplo-híbrido em levedura foi utilizado para encontrar proteínas que interajam com MEF2 e atuem na sua regulação em resposta ao estímulo mecânico. Numa triagem de biblioteca de coração de rato previamente submetido à coarctação da aorta com uma "isca" de MEF2C, foram encontrados 4 c1ones de cDNA contendo a região C-terminal de miosina de cadeia pesada e 4 c1onescontendo a região Nterminal da proteína regulatória Ki-1I57. A interação entre MEF2C e miosina foi confirmada por imunoprecipitação em coração de rato e a interação entre MEF2C e Ki-1I57 foi confirmada por imunoprecipitação, ensaio de co-precipitação e análise microscópica de imunolocalização. A interação entre MEF2 e Ki-1I57 é dependente de estímulo mecânico no coração. Um ensaio de imunoprecipitação com anticorpo anti-MEF2 demonstrou uma associação basal entre essas duas proteínas no ventrículo esquerdo de ratos controle. No entanto, o estímulo mecânico causou uma redução significativa nesta associação. Ki-l/57 se apresentou co-Iocalizado com MEF2 no núcleo de miócitos de ratos controle. Porém, ao submeter ratos a coarctação da aorta, essa co-Iocalização não foi mais observada no núcleo dos miócitos. Ki-1I57 também exerce um efeito inibitório sobre a ligação de MEF2 a sua região consenso de DNA em ensaio de EMSA Esses resultados sugerem que a interação de Ki-l/57 com :MEF2é inibitória e que esteja envolvida com a regulação de MEF2 em resposta ao estímulo mecânico no coração Abstract: The MEF2 proteins family is composed of MADS box transcription factors that plays important roles in the regulation of myogenesis and morphogenesis of myocardium. Previous work developed in our laboratory showed that the early activation of MEF2 proteins by mechanical overload plays a main role in the actívation of c-jun, suggestíng its importance in the regulation of irnmediate early genes response to mechanical overload The present work objective was to study the expression and regulatíon of MEF2 factors in face of mechanical overload. 1t was demonstrated that the MEF2 factors are activated in response to mechanical overload in rat heart This activation did not occur by an increase in MEF2 expression, but probably by some kind of post-transcriptíonal modification in the protein, raising the affinity ofMEF2 to its DNA in EMSA experiments. The yeast two-hybrid system was used to find proteins that interact with MEF2 and act in its regulation in response to mechanical overload In a rat heart library screening witb MEF2C as bait, four cDNA c1ones encoding a C-terminal region of Myosin Heavy Chain were isolated, as well as four c1ones encoding the N-terminaI region of the regulatory protein Ki-l/57. Tbe interaction between MEF2C and myosin was confirmed by irnmunoprecipitation in rat beart and the interactíon between MEF2C and Ki-1I57 was confirmed by immunoprecipitation, pull down assay and immunlocalization by laser confocaI microscopic analysis. The interactíon of :MEF2with Ki-l/57 is dependent on mechanical overload in the beart. An immunoprecipitation assay using anti-MEF2 antibody sbowed a basal association between these two proteins in left ventric1eof control rats. However, the mecbanical overload caused a significant reduction in this association. Ki-l/57 co-Iocalizes with MEF2 in the nuc1eusof myocytes of control rats. On the other hand, after submitting the animais to transverse aortic constriction, this co-Iocalization in the nucleus was no longer observed. Ki-1I57 also exerts an inhibitory effect upon MEF2C's DNA binding activity. These results suggest that the interaction between MEF2 and Ki-l/57 is inhibitory and that it may be involved in the regulation ofMEF2 in response to mechanical stimulus in the heart Doutorado Medicina Experimental Doutor em Fisiopatologia Médica

This work was supported by: Spanish Ministry of Economy, Industry and Competitivity (BFU2017-83907-P to RM-C and RC and PID2019-107492GB-I00 to AA and DF), Consejeria de Salud, Junta de Andalucia (PC0066?2017/PC-0081-2017 to RC, JV, and JG), Instituto de Salud Carlos III-TERCEL network (RD16/0011/0030 to RM-C and RC), Instituto de Salud Carlos III-CIBERCV "Enfermedades Cardiovasculares" (CB16/11/00360 to MJ-N), and Consejeria de Economia y Conocimiento, Junta de Andalucia (UMA18-FEDERJA-146 to RM-C and RC and FEDER-UJA to AA and DF)., Expression of Wilms’ tumor suppressor transcription factor (WT1) in the embryonic epicardium is essential for cardiac development, but its myocardial expression is little known. We have found that WT1 is expressed at low levels in 20–25% of the embryonic cardiomyocytes. Conditional ablation of WT1 using a cardiac troponin T driver (Tnnt2Cre) caused abnormal sinus venosus and atrium development, lack of pectinate muscles, thin ventricular myocardium and, in some cases, interventricular septum and cardiac wall defects, ventricular diverticula and aneurisms. Coronary development was normal and there was not embryonic lethality, although survival of adult mutant mice was reduced probably due to perinatal mortality. Adult mutant mice showed electrocardiographic anomalies, including increased RR and QRS intervals, and decreased PR intervals. RNASeq analysis identified differential expression of 137 genes in the E13.5 mutant heart as compared to controls. GO functional enrichment analysis suggested that both calcium ion regulation and modulation of potassium channels are deeply altered in the mutant myocardium. In summary, together with its essential function in the embryonic epicardium, myocardial WT1 expression is also required for normal cardiac development., Spanish Ministry of Economy, Industry and Competitivity BFU2017-83907-P PID2019-107492GB-I00, Junta de Andalucia PC0066?2017/PC-0081-2017, Instituto de Salud Carlos III-TERCEL network RD16/0011/0030 Instituto de Salud Carlos III-CIBERCV "Enfermedades Cardiovasculares" CB16/11/00360, Junta de Andalucia UMA18-FEDERJA-146

Orientador: Kleber Gomes Franchini Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas Resumo: Uma variedade de estímulos, como a sobrecarga hemodinâmica, pode levar a um aumento de tensão mecânica em cardiomiócitos, que normalmente é compensado pelo desenvolvimento de um fenótipo hipertrófico. A resposta inicial à sobrecarga é caracterizada por uma rápida e coordenada ativação de vias de sinalização intracelulares que regulam a expressão gênica e culminam com o crescimento hipertrófico de cada cardiomiócito. A importância relativa de cada elemento que participa das vias de sinalização e sua contribuição para as alterações adaptativas observadas nos miócitos cardíacos em resposta à sobrecarga pressora têm sido o foco de diversas pesquisas. No presente estudo, investigamos a ativação e localização subcelular da FAK em miócitos ventriculares de ratos neonatos (MVRN) submetidos a ciclos de estiramento, além da sua participação na ativação do gene do fator natriurético atrial (ANF). O estiramento pulsátil dos cardiomiócitos, de 5 a 20%, por períodos de 10 a 120 minutos, levou a um aumento da fosforilação da FAK no seu resíduo de tirosina 397, conforme detectado pelo anticorpo fosfoespecífico. Tal ativação foi paralela com uma alteração na localização da Fak em MVRN que, da região perinuclear em miócitos não estirados, passou a distribuir-se ao longo dos miofilamentos, como agregados protéicos, em células estiradas. Além disso, 4 horas de estiramento pulsátil aumentou a atividade do gene repórter da luciferase contendo o promotor do ANF. A interrupção da sinalização pelo complexo endógeno Fak/Src, seja pela expressão de um mutante negativo de Fak, onde a tirosina foi substituída por fenilalanina no resíduo 397, ou pelo tratamento com um inibidor farmacológico da c-Src, diminuiu severamente a ativação da Fak e sua redistribuição ao longo dos miofilamentos, mediados pelo estiramento, além de inibir a ativação do gene do ANF. No entanto, a expressão de um mutante selvagem de Fak potencializou a fosforilação dessa quinase, induzida por estiramento, sem alterar a expressão gênica do ANF, em comparação aos MVRN não transfectados...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: A variety of stimuli, such as hemodynamic overload, can lead to an increase in mechanical stress on cardiomyocytes that can be compensed by the development of a hypertrophyc phenotype. The hypertrophyc response is characterized by a rapid and coordinate activation of intracellular signaling pathways that regulate gene expression and results in a hypertrophyc growth of cardiac myocyte. The relative importance of each element that participate of signaling pathway and its contribution for the adaptative changes observed in cardiac myocyte in response to pressure overload, has been the focus of diverse researches. In the present study we investigated the Fak activation and subcellular localization in neonatal rat ventricular myocytes (NRVMs) submitted to pulsatile stretch, instead its participation in the atrial natriuretic factor (ANF) gene activation 5% to 20% (10-120 minute) pulsatile stretch of NRVMs lead to an increase of Fak phosphorylation at Tyr-397, as detected by phosphospecific antibody. This activation was accompanied by a change in Fak localization in NRVMs that, of the perinuclear regions in nonstretched cells change to aggregates regularly distributed along the myofilaments in stretched cells. Furthermore, a 4-hour cyclic stretch enhanced the activity of the ANF promoter-luciferase reporter gene. Disrupting endogenous FaklSrc signaling either by expression of a dominant-negative Fak mutant with phenylalanine substituted for Tyr-397 or by treatment with a c-Src pharmacological inhibitor markedly attenuated stretchinduced Fak activation and its redistribution at myofilaments and inhibited stretch-induced ANF gene activation...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations Doutorado Ciências Básicas Doutor em Clínica Médica

Orientador: Kleber Gomes Franchini Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas Resumo: Os fatores MEF2 (Myocyte Enhancer Factor 2) pertencem à família MADS Box (MCM1-Agamous-Deficiens-Serum response factor) e foram descritos pela primeira vez como fatores de transcrição que se ligam a sequencias de DNA ricas em A/T nos promotores de vários genes músculo específicos. Existem 4 genes da família MEF2 que foram identificados em vertebrados: MEF2A, B, C e D que são expressos de forma distinta durante a embriogênese e nos tecidos adultos. Estudos anteriores do nosso laboratório demonstraram que o fator de transcrição MEF2 é ativado por estiramento mecânico e influencia a expressão de genes relacionados à hipertrofia cardíaca. Utilizando a tecnologia de siRNA para MEF2C (siRNAMEF2C) demonstramos a atenuação da hipertrofia cardíaca induzida por coarctação da aorta nos animais que receberam o siRNAMEF2C. Por outro lado trabalhos demonstraram que animais transgênicos com a superexpressão de MEF2A ou de MEF2C e submetidos à sobrecarga de pressão por coarctação da aorta, não apresentam hipertrofia cardíaca compensatória. Nesses animais a superexpressão de MEF2A ou de MEF2C no coração está associada à deterioração cardíaca funcional e estrutural e o desenvolvimento de cardiomiopatia dilatada. Contudo, a caracterização fenotípica e os mecanismos moleculares envolvidos na superexpressão de MEF2C em miócitos cardíacos ainda são desconhecidos. Da mesma forma não é conhecido o papel do fator de transcrição MEF2C na resposta hipertrófica do miócito cardíaco após coarctação da aorta. No presente trabalho foi demonstrado que a superexpressão de MEF2C em miócitos cardíacos de ratos neonatos (NRMV), com o uso de partículas adenovirais, induziu a desdiferenciação celular e a ativação de mecanismos envolvidos na progressão do ciclo celular. Esses resultados foram obtidos por meio de experimentos de microarranjo de DNA, proteoma, PCR em tempo real e western blotting. A análise do fenótipo celular por microscopias de luz, confocal e eletrônica de transmissão demonstra que NRMV possuem aumento na binucleação e desorganização sarcomérica, alterações coerentes com o quadro de desdiferenciação celular e ativação da progressão do ciclo celular. Por meio da técnica de incorporação de iodeto de propídeo e citometria de fluxo confirmamos o aumento de células em ciclo celular. Para confirmar os achados nos cardiomiócitos neonatos passamos a investigar o efeito da superexpressão de MEF2C em cardiomiócitos de ratos adultos. Para isso padronizamos a técnica de isolamento destas células e tratamos com AdMEF2C. Sendo assim o tratamento com AdMEF2C em miócitos cardíacos de ratos adultos resultou em aumento da expressão de MEF2C após 48 horas de tratamento. O efeito observado foi semelhante ao encontrado em cardiomiócitos neonatos, sendo que os adultos apresentaram aumento da expressão de genes relacionados ao ciclo celular e diminuição dos genes estruturais. O nível ultraestrutural observado por microscopia eletrônica de transmissão no tempo de 48 horas de tratamento não observamos diferenças na estrutura sarcomérica das células tratadas com AdMEF2C. Por fim demonstramos que o silenciamento de MEF2C pela injeção de lentivírus no coração demonstrou ser capaz de impedir o desenvolvimento da hipertrofia cardíaca em camundongos coarctados por 15 dias. A hipertrofia do coração foi avaliada por meio da espessura da parede posterior do ventrículo esquerdo e gravimetria do ventrículo esquerdo e dos pulmões. O conjunto de dados demonstra que a superexpressão de MEF2C leva a alterações estruturais no miócito cardíaco compatíveis com quadro de deterioração e insuficiência cardíaca e que o silenciamento de MEF2C no coração impede o desenvolvimento da hipertrofia cardíaca decorrente da coarctação da aorta Abstract: The factors MEF2 (myocyte enhancer factor 2) belong to the family MADS box (MCM1-Agamous-deficiens-Serum response factor) and were first described as transcription factors that bind DNA sequences rich in A / T in the promoters of multiple muscle-specific genes. There are four MEF2 family genes that were identified in vertebrates MEF2A, B, C and D are expressed differently during embryogenesis and in adult tissues. Previous studies from our laboratory demonstrated that the transcription factor MEF2 is activated by mechanical stretch and influences the expression of genes related to cardiac hypertrophy. Using siRNA technology to MEF2C (siRNAMEF2C) demonstrated attenuation of cardiac hypertrophy induced by aortic coarctation in animals that received siRNAMEF2C. On the other hand studies have demonstrated that transgenic mice with overexpression of MEF2A or MEF2C and subjected to pressure overload by aortic coarctation show no compensatory cardiac hypertrophy. In these animals the overexpression of MEF2A or MEF2C in the heart is associated with structural and functional cardiac deterioration and development of dilated cardiomyopathy. However, the phenotypic and molecular mechanisms involved in the overexpression of MEF2C in cardiac myocytes are still unknown. Likewise, there is known the role of the transcription factor MEF2C in cardiac myocyte hypertrophic response after aortic coarctation. In the present study it was shown that overexpression of MEF2C in neonatal rat cardiac myocytes (NRMV) with the use of adenoviral particles, and cellular dedifferentiation induced activation mechanisms involved in cell cycle progression. These results were obtained by DNA microarray experiments, proteomics, real time PCR and western blotting. The analysis of cell phenotype by light microscopy, confocal and transmission electron shows that NRMV have increased binucleation and sarcomeric disorganization, changes consistent with the framework of cellular dedifferentiation and activation of cell cycle progression. By means of the propidium iodide incorporation technique and flow cytometry, confirmed increasing cells in the cell cycle. To confirm the findings in neonatal cardiomyocytes we investigate the effect of overexpression of MEF2C in cardiomyocytes of adult rats. For this standardized technique and isolation of these cells treated with AdMEF2C. Thus treatment with AdMEF2C in adult rat cardiac myocytes resulted in increased expression of MEF2C after 48 hours of treatment. The observed effect was similar to that found in cardiomyocytes neonates, adults who showed increased expression of genes related to cell cycle and decreased structural genes. The ultrastructural level observed by transmission electron microscopy in the time of 48 hours of treatment showed no difference in sarcomeric structure of cells treated with AdMEF2C. Finally we show that MEF2C silencing by lentivirus injection in the heart has been shown to prevent the development of cardiac hypertrophy in mice after 15 days of pressure overload. The heart hypertrophy was evaluated by the thickness of the posterior wall of the left ventricle and the left ventricle gravity and lungs. The data set shows that overexpression of MEF2C leads to structural changes in the cardiac myocyte compatible framework of deterioration and failure, and MEF2C silencing of the heart prevents the development of cardiac hypertrophy due to aortic coarctation Doutorado Biologia Estrutural, Celular, Molecular e do Desenvolvimento Doutora em Ciências

Orientador: Kleber Gomes Franchini Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Medicas Resumo: Estudos do nosso laboratório demonstraram que a quinase de adesão focal (FAK) é ativada e contribui para a regulação dos mecanismos de sinalização que determinam as alterações fenotípicas de cardiomiócitos submetidos a estímulos mecânicos. Em estudo anterior demonstramos através da inibição farmacológica da Shp2, que a mesma contribui para a regulação do nível de fosforilação em resíduos de tirosina (atividade) da FAK e regulação da expressão de genes associados ao fenótipo hipertrófico em células em cultura. O presente estudo foi realizado para examinar o impacto da depleção da Shp2,induzida por silenciamento gênico, na atividade da FAK e nas alterações fenotípicas de Miócitos Ventriculares de Ratos Neonatos (MVRNs) em condições basais e de estímulo mecânico e os efeitos da introdução de mutações no gene da Shp2, que resultem em perda, ganho ou deleção da proteína, sobre a atividade da FAK e sobre as alterações fenotípicas nos corações de camundongos. A depleção dos níveis protéicos da Shp2 por siRNA específico induziu ao aumento da fosforilação da Tyr397, Src Tyr418, AKT Ser473, TSC2 Thr1462, e S6 quinase Thr389, à re-expressão do gene fetal marcador molecular de hipertrofia cardíaca (?-MHC) e à um fenótipo hipertrófico dos MVRNS não estirados. A inibição da atividade do complexo FAK/Src através do tratamento dos MVRNs com PP2 {4-amino-5-(4-chlorophenyl)-7-(t-butyl)pyrazolo[3,4-d]pyrimidine}aboliu o aumento na fosforilação da AKT, TSC2, e S6 quinase, bem como a hipertrofia dos MVRNs induzida pela depleção da Shp2. A inibição da mTOR (mammalian target of rapamycin) com rapamicina bloqueou o surgimentos da hipertrofia nos MNRNs tratados com siShp2. Os MVRNs tratados com PP2 ou com RNA de interferência, específico para a FAK, apresentaram-se deficientes na ativação e aumento da fosforilação da FAK, Src, ERK (extracellular signal-regulated kinase), AKT, TSC2, e S6 quiinase, e na indução de aumento da área celular em resposta ao estimulo mecânico de estiramento cíclico prolongado in vitro. A Hipertrofia em resposta ao estiramento prolongado também foi prevenida pelo tratamento dos MVRNs com rapamicina. Os resultados são consistentes em apontar que a perda ou diminuição da função da Shp2 (por depleção, mutação ou deleção gênica cardíaco-específica) induz ao aumento da ativação da FAK, AKT e via da mTOR/S6K , que são vias de sinalização sabidamente envolvidas nos processos hipertróficos do miocárdio. Interessantemente os animais portadores de mutação LS-Shp2 apresentaram redução de 50% da atividade fosfatase relacionada ao imunoprecipitado de Shp2 no miocárdio, recapitularam a desordem humana apresentando baixa estatura, dismorfia craniofacial, evidências morfológica, histopatológica, ecocardiográficas e molelculares de presença de cardiomiopatia hipertrófica. Notavelmente o tratamento desses animais com o inibidor específico da mTOR, rapamicina, foi capaz de reverter completamente o fenótipo hipertrófico dos animais LS-Shp2. Consistentemente, o ganho de função da Shp2 (no miocárdio), induzido por mutação NS (Noonan Syndrome), foi acompanhado de diminuição da atividade basal da FAK, bem como da AKT e de proteínas envolvidas na via da mTOR e de redução da área total e largura dos cardiomiócitos adultos quando comparados aos extraídos de animais selvagens. Em conjunto, os dados, aqui apresentados, indicam que a tirosino-fosfatase Shp2 contribui para regular o nível de fosforilação da FAK em cardiomiócitos e para a regulação da expressão de gêneses do programa hipertrófico e do tamanho celular através da modulação da atividade da FAK e mTOR. Sugere também, que a inibição prolongada de Shp2 pode, por si só, induzir ao aparecimento de hipertrofia cardíaca através da FAK pela modulação da via mTOR/S6K Abstract: Focal Adhesion Kinase (FAK) has been implicated in the sensing and transduction of mechanical forces, which drive changes in cardiac myocyte function and structure, in response to hemodynamic overload, into biochemical events in cardiac myocytes. This study was performed to examine whether Shp2 (Src homology region 2, phosphatase 2) controls Focal Adhesion Kinase (FAK) activity and its trophic actions in cardiomyocytes. Our study was performed in neonatal rat ventricular myocytes subjected to depletion of Shp2 by RNA interference and genetically modified mice carrying mutations that induce gain and loss of function and Shp2 cardiac-specific conditional gene deletion.Depletion of Shp2 by specific small interfering RNA increased the phosphorylation of FAK Tyr397, Src Tyr418, AKT Ser473, TSC2 Thr1462, and S6 kinase Thr389 and induced hypertrophic gene expression pattern (?- MHC) and phenotype of nonstretched NRVMs. Inhibition of FAK/Src activity by PP2 {4-amino-5-(4-chlorophenyl)-7- (t-butyl)pyrazolo[3,4-d]pyrimidine} abolished the phosphorylation of AKT, TSC2, and S6 kinase, as well as the hypertrophy of NRVMs induced by Shp2 depletion. Inhibition of mTOR (mammalian target of rapamycin) with rapamycin blunted the hypertrophy in NRVMs depleted of Shp2. NRVMs treated with PP2 or depleted of FAK by specific small interfering RNA were defective in FAK, Src, extracellular signal-regulated kinase, AKT, TSC2, and S6 kinase phosphorylation, as well as in the hypertrophic response to prolonged stretch. The stretch-induced hypertrophy of NRVMs was also prevented by rapamycin. Subsequently we tested the hypothesis that the introduction of mutations in the Shp2 gene, causing protein deletion or loss of protein function, would contribute to increase the levels of tyrosine phosphorylation of FAK resulting in a hypertrophic phenotype in mice hearts. Likewise, we investigated the possibility that the introduction of a mutation in the Shp2 gene, which leads to gain of function, would result in decrease phosphorylation of FAK. The results were consistent in pointing out that the loss of protein or impairment of the function of Shp2 (gene deletion, depletion or mutation) induces increased activation of FAK, AKT and a the mTOR/S6K pathways, which are signaling pathways known to be involved in controlling cardiac growth and hypertrophy. Ls-Shp2 mice recapitulated the human disorder, with short stature, craniofacial dysmorphia, and morphological, histological, echocardiographic and molecular evidence of hypertrophic cardiomyopathy (HCM). Heart and/or cardiomyocyte lysates from LS-Shp2 mice showed decreased Shp2 catalytic activity, consistent with previous reports that LS mutants have dominant negative effects. Remarkably, the cardiac hypertropic phenotype in LS-Shp2 mice were completely reversed by treatment with the mTOR inhibitor, rapamycin. Consistently, the gain of function of Shp2 (induced by mutation) was accompanied by decreased basal activity of FAK and AKT and proteins involved in the mTOR signaling pathway. These findings demonstrate that basal Shp2 tyrosine phosphatase activity controls the size of cardiomyocytes by downregulating a pathway that involves FAK/Src and mTOR signaling pathways. Our results also establish the tight regulation of FAK phosphorylation by Shp-2 as a potential counter-regulatory signaling in the control of the hyperthophic genetic program in cardiac myocytes Doutorado Biologia Estrutural, Celular, Molecular e do Desenvolvimento Doutor em Fisiopatologia Médica

During the last decade, extensive efforts have been made to comprehend cardiac cell genetic and functional diversity. Such knowledge allows for the definition of the cardiac cellular interactome as a reasonable strategy to increase our understanding of the normal and pathologic heart. Previous experimental approaches including cell lineage tracing, flow cytometry, and bulk RNA-Seq have often tackled the analysis of cardiac cell diversity as based on the assumption that cell types can be identified by the expression of a single gene. More recently, however, the emergence of single-cell RNA-Seq technology has led us to explore the diversity of individual cells, enabling the cardiovascular research community to redefine cardiac cell subpopulations and identify relevant ones, and even novel cell types, through their cell-specific transcriptomic signatures in an unbiased manner. These findings are changing our understanding of cell composition and in consequence the identification of potential therapeutic targets for different cardiac diseases. In this review, we provide an overview of the continuously changing cardiac cellular landscape, traveling from the pre-single-cell RNA-Seq times to the single cell-RNA-Seq revolution, and discuss the utilities and limitations of this technology. Yes

Orientadores: Jose Wilson Magalhaes Bassani, Rosana Almada Bassani Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação Resumo: O procedimento mais efetivo para reverter arritmias cardíacas consiste na aplicação de choques elétricos de alta intensidade, como e o caso da desfibrilação. Estimulação com campos elétricos (E) elevados, entretanto, exerce efeitos deletérios sobre o músculo cardíaco, podendo causar disfunções elétrica e contrátil e até a morte celular. Privilegiar a estimulação na direção longitudinal, para qual o limiar de excitação das células cardíacas e menor, seria uma forma de se reduzir a amplitude do estimulo sem perder a efetividade da estimulação. Para isto, foi desenvolvido e testado, em miócitos ventriculares orientados de maneira aleatória, um sistema de estimulação multidirecional automática que permite o chaveamento controlado de estímulos sequênciais para três diferentes pares de eletrodos (cada um correspondendo a uma direção) em um intervalo de tempo inferior a duração do potencial de ação (período em que a célula se encontra eletricamente refrataria). A estimulação multidirecional com uma intensidade de E 20% acima do limiar estimulatório (1,2× ETM) dobrou o recrutamento (excitação) de células (80 vs. 40% com estimulação unidirecional, p

Orientador: Pedro Xavier de Oliveira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: A fibrilação ventricular é uma quadro extremamente grave de ameaça imediata à vida e a única terapia efetiva para sua reversão é a desfibrilação, que consiste na aplicação de campos elétricos (E) de alta intensidade sobre o coração. Este procedimento é capaz de restabelecer o sincronismo do coração, mas ele pode causar lesão em miócitos. A lesão depende da direção de E e é atribuída à eletroporação - formação de poros hidrofílicos na membrana celular - que leva a um aumento expressivo da concentração de íons Ca2+ livres no citosol ([Ca2+]i), resultante de influxo de Ca2+ extracelular pelos poros. Neste trabalho, produzimos um sistema de microfluorimetria capaz de registrar imagens de fluorescência de miócitos cardíacos isolados e estudamos a lesão causada por E de alta intensidade por meio do aumento da fluorescência associada a [Ca2+]i em miócitos orientados longitudinalmente e transversalmente a E. As células foram carregadas com o indicador de fluorescência Fluo-3, estimuladas a 0,5Hz por E de baixa intensidade antes da aplicação de um pulso de E de alta intensidade sub-letal. As imagens de fluorescência foram capturadas por uma câmera EMCCD e processadas por um software específico desenvolvido neste trabalho. O software utilizou dois métodos de análise: média de fluorescência normalizada e razão de uma área que mostrou aumento significativo de fluorescência dividida pela área total da célula. Análise de regiões de interesse (ROIs) voltadas para o ânodo e o cátodo produziu resultados em concordância com a literatura, com maior lesão (inferida por aumento de [Ca2+]i) no lado do ânodo (P

Orientador: Pedro Xavier de Oliveira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: A desfibrilação é o único procedimento efetivo para reverter um quadro de fibrilação ven- tricular. Esta terapia, no entanto, pode lesar o tecido cardíaco, prejudicando a atividade contrátil ou induzindo uma nova fibrilação. A fim de reduzir os danos causados pelo tra- tamento, grupos de pesquisa tem estudado a eficiência de protocolos que consistem na aplicação de pulsos desfibrilatórios em diversas direções. Contudo, não há estudos sobre o potencial lesivo de tais protocolos. Neste trabalho, construímos um estimulador multidi- recional de alta intensidade e o utilizamos na determinação do campo elétrico letal para miócitos cardíacos isolados de rato para estímulos mono e multidirecionais. Um estímulo multidirecional foi composto por três pulsos de mesma amplitude e 5 ms de duração apli- cados a 60 graus no sentido horário, sem sobreposição temporal. O estimulador desenvolvido é capaz de gerar três pulsos monopolares com amplitude de 1 kV com duração de 5 ms e intervalo entre pulsos de 1 ms. O campo elétrico que corresponde a uma probabilidade de morte de 50 % (E50) das células submetidas a estímulos monodirecionais foi de 98,45 V/cm (grupo MONO, N = 12). Para células submetidas a estímulos multidirecionais, o E50 foi de 99,5; 114,3 e 100,6 V/cm quando o primeiro pulso foi aplicado, respectivamente, a 0 graus (grupo MULTI0, N = 12), a 60 graus (grupo MULTI60, N = 12) ou 120 graus (grupo MULTI120, N = 12) da direção longitudinal. Desta forma, a probabilidade de letalidade de um miócito submetido a estímulos multidirecionais é semelhante à probabilidade de letalidade para estímulos monodirecionais. Esperamos que estes resultados auxiliem futuros trabalhos na determinação dos efeitos da desfibrilação multidirecional e no desenvolvimento de terapias menos lesivas Abstract: Defibrillation is the only effective procedure to revert a ventricular fibrillation condition. However, this therapy may injury the cardiac tissue, impairing its contractile function or inducing another fibrillation. Aiming to reduce the damage caused by this treatment, research groups have been studying the efficiency of protocols based on the application of stimuli in several directions. Yet, there are no studies about these protocols detrimental effects. In the present work, we built a high intensity multidirectional stimulator and used it to determine the lethal electric field of cardiac rat myocytes subjected to mono and multidirectional stimuli. A multidirectional stimulus was compound of three pulses with the same amplitude and 5 ms applied clockwise every "60 degrees", with no temporal superposition. The stimulator developed is able to generate three monophasic pulses up to 1 kV with 5 ms, spaced by 1 ms. The electric field correspondent to a lethality of 50 % (E50) of the cells subjected to monodirectional stimuli was 98.45 V/cm (group MONO, N = 12). For cells subjected to multidirectional stimuli, the E50 was 99.5, 114.3 and 100.6 V/cm for stimuli with first pulse applied, respectively, at "0 degrees" (group MULTI0, N = 12), at "60 degrees" (group MULTI60, N = 12) or "120 degrees" (group MULTI120, N = 12) of longitudinal direction. Thus, the probability of lethality of a myocyte subjected to multidirectional stimuli is similar to the probability of lethality for monodirectional stimuli. We hope those results help further studies in the determination of multidirectional defibrillation effects and in the development of less harmful therapies Mestrado Engenharia Biomédica Mestre em Engenharia Elétrica CNPQ 132319/2016-0 FAPESP 2014/18.798-1

Este estudo teve como objetivo investigar os efeitos do treinamento resistido (TR) prévio sobre a força muscular, a morfologia e a função cardiopulmonar em ratos com hipertensâo arterial pulmonar (HAP) severa induzida por monocrotalina (MCT). Para tal, ratos Wistar (idade ~ 6 semanas) foram divididos em quatro grupos de 13 animais, a saber: sedentário controle (SC); sedentário monocrotalina (SM); treinado monocrotalina sem continuidade do treinamento (TMSC); e treinado monocrotalina com continuidade do treinamento (TMCC). O TR foi realizado por um período de 8 semanas, 3x/semana. Em seguida, os animais dos grupos SM, TMSC e TMCC receberam uma injeção intraperitoneal de MCT (60 mg/kg), enquanto os do grupo SC receberam o mesmo volume de salina. O grupo TMCC continuou o TR por mais 6 semanas e o grupo TMSC permaneceu em suas caixas pelo mesmo período, até a data de eutanásia. Os animais dos grupos SC e SM permanecerem em suas caixas durante todo período experimental. As sessões de TR consistiram de 4 a 9 escaladas em escada vertical carregando cargas progressivas [4 escaladas com 50%, 75%, 90% e 100% do peso máximo carregado (PMC); mais 30g a cada escalada subsequente]. O PMC foi avaliado nas semanas 1, 4 e 8, antes da aplicação de MCT ou salina, e nos dias 20, 27, 34 e 41, após a aplicação de MCT ou salina. A avaliação ecocardiográfica foi realizada ao final da 8º semana, antes da aplicação de MCT, e nos dias 24 e 42, após a aplicação de MCT ou salina, para avaliação da razão tempo de aceleração e tempo de ejeção (TA/TE) e da tricuspid annular systolic plane excursion (TAPSE). Análises histomorfométricas foram realizadas nos tecidos do ventrículo direito (VD), pulmão e bíceps braquial. Em miócitos isolados do VD, foram analisados contração e cálcio (Ca 2+ ) intracelular transiente. Os dados foram comparados, conforme distribuição normal ou não normal, usando-se análise de variância ou Kruskal-Wallis, respectivamente, seguidos de teste post hoc apropriado, sendo erro alfa adotado de 5%. Os resultados mostraram que o TR aumentou o PMC relativo, nas semanas 4 e 8, em comparação à semana 1 e ao grupo SM, antes da injeção de MCT. Após a aplicação de MCT, o PMC relativo permaneceu maior nos grupos treinados que nos sedentários (P0,05). O TR preveniu o aumento da resistência da artéria pulmonar (redução da TA/TE) e a redução da função do VD (redução da TAPSE), 24 dias após injeção de MCT, apenas no grupo TMCC. O mesmo foi observado nos dois grupos treinados no dia 42 após injeção de MCT. O TR preveniu o aumento das massas do coração e do VD e a redução da massa do bíceps braquial. O TR preveniu o aumento da área de secção transversa dos miócitos do VD. O TR também preveniu, mas apenas no grupo TMCC, o aumento da largura e a razão comprimento/largura celular. No pulmão direito, o TR preveniu a redução do percentual de alvéolos pulmonares e o aumento do percentual de alvéolos hemorrágicos, apenas no grupo TMCC. No bíceps braquial, o TR preveniu a redução da área de secção transversa e aumentou o percentual de núcleos. Em miócitos isolados do VD, o TR preveniu a redução da amplitude e da velocidade de contração (3 e 5 Hz), o aumento dos tempos para o pico de contração (1, 3, 5 e 7 Hz) e 50% de relaxamento (1, 3 e 5 Hz), somente no grupo TMCC. O TR preveniu o aumento da amplitude do Ca 2+ intracelular transiente (1, 3 e 5 Hz) e dos tempos para o pico (1, 3, 5 e 7 Hz) e para 50% do decaimento do Ca 2+ intracelular transiente (5 Hz), apenas no grupo TMCC. O TR preveniu a redução da responsividade das células à estimulação a 7 Hz, apenas no grupo TMCC. Em conclusão, o TR aplicado aumenta a força muscular e previne a redução da função sistólica e a hipertrofia do VD, além de prevenir o aumento da resistência da artéria pulmonar e a atrofia muscular esquelética em ratos com HAP severa induzida por MCT. Todavia, os efeitos preventivos sobre o remodelamento pulmonar adverso, o aumento das dimensões celulares e as disfunções da contratilidade e do Ca 2+ intracelular transiente de miócitos isolados do VD são evidentes apenas quando o TR prévio é continuado após a indução da HAP por MCT (grupo TMCC), o que indica a presença de destreinamento quando o TR é descontinuado (grupo TMSC). Palavras-chave: Treinamento resistido. Hipertensão pulmonar. MCT. Miócitos isolados. Contração. TAPSE. This study aimed to investigate the effects of previous resistance training (RT) on muscle strength, cardiopulmonary morphology and function in rats with severe monocrotaline-induced pulmonary arterial hypertension (PAH) (MCT). Wistar rats (age ~ 6 weeks) were divided into four groups of 13 animals: sedentary control (SC); sedentary monocrotaline (SM); monocrotaline trained without training continuity (TMSC); and trained monocrotaline with continuity of training (TMCC). The RT was performed for 8 weeks, 3 days/week. Then, animals in the SM, TMSC and TMCC groups received an intraperitoneal injection of MCT (60 mg / kg), while those in the SC group received the same volume of saline. The TMCC group continued the TR for 6 weeks and the TMSC group remained in their cages for the same period, until euthanasia. The animals in the SC and SM groups remained in their cages throughout the experimental period. The TR consisted of 4 to 9 vertical ladder climbs carrying progressive loads [4 climbs with 50%, 75%, 90% and 100% of the maximum carrying load (MCL); plus 30g in each subsequent climb]. The MCL was evaluated at weeks 1, 4 and 8, before MCT or saline injection, and on days 20, 27, 34 and 41, after MCT or saline injection. The echocardiographic evaluation was performed at the end of the 8 th week before MCT or saline injection, and on days 24 and 42, after MCT or saline injection, to evaluate the ratio of acceleration time and ejection time (TA/TE) and tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE). Histomorphometric analyzes were performed on right ventricle (RV), lung and brachial biceps tissues. Contraction and intracellular calcium (Ca 2+ ) transient were analyzed. Data were compared, according to normal or non-normal distribution, using analysis of variance or Kruskal-Wallis, respectively, followed by an appropriate post hoc test. P < 0.05 was considered significant. The results showed that TR increased the relative MCL, at weeks 4 and 8, compared to week 1 and to SM group, before MCT injection. After the MCT injection, the relative MCL remained higher in the trained groups than in the sedentary ones (P0.05). RT prevented the increase in pulmonary artery resistance (reduction of TA/TE) and reduction of RV systolic function (reduction of TAPSE), 24 days after MCT injection, only in the TMCC group. The same was observed in both trained groups, on day 42 after MCT injection. TR prevented increases in heart and RV mass and reduction in the brachial biceps mass. The TR prevented the increase in the RV myocyte cross-sectional area. The TR also prevented, but only in the TMCC group, increases in cell width and length/width ratio. In the right lung, the TR prevented reductions in the percentage of pulmonary alveoli and increases in the percentage of hemorrhagic alveoli, only in the TMCC group. In the brachial biceps, the TR prevented reductions in the cross-sectional area and increases in the percentage of nuclei. In RV myocytes, the TR prevented reductions in contraction amplitude and velocity (3 and 5 Hz), increases in the times to peak of contraction (1, 3, 5 and 7 Hz) and to 50% relaxation (1, 3 and 5 Hz), only in the TMCC group. The RT prevented increases in the amplitude of the intracellular Ca 2+ transient (1, 3 and 5 Hz) and in the times to peak (1, 3, 5 and 7 Hz) and to 50% decay (5 Hz), only in the TMCC group. The TR prevented the reduction in the number of cells responding to stimulation at 7 Hz, only in the TMCC group. In conclusion, the employed RT increases muscle strength and prevents reductions in RV systolic function and hypertrophy, increases in pulmonary artery resistance and skeletal muscle atrophy in rats with severe MCT-induced PAH. However, the preventive effects on adverse pulmonary remodeling, increases in RV myocyte dimensions and contraction and intracellular Ca 2+ transient dysfunctions are evident only when the previous RT is continued after MCT-induced PAH (TMCC group), which indicates the presence of detraining when the TR is discontinued (TMSC group). Keywords: Resistance training. Pulmonary hypertension. MCT. Isolated myocytes. Contraction. TAPSE.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos do treinamento resistido (TR) sobre propriedades histológicas, morfológicas, mecânicas, gênicas e proteicas do coração de ratos espontaneamente hipertensos. Para tal, ratos adultos da linhagem Wistar Kyoto ou espontaneamente hipertensos (SHR), com 16 semanas de idade, foram alocados em um dos 4 grupos, com 16 animais cada, a saber: normotenso sem treinamento (NS), normotenso treinado (NT), hipertenso sem treinamento (HS) e hipertenso treinado (HT). Os animais dos grupos NT e HT, foram submetidos a um protocolo de TR, com escaladas em escada vertical (80o de inclinação), 3 vezes por semana, durante 8 semanas. A pressão arterial (PA) e a frequência cardíaca de repouso (FCR) foram mensuradas antes e após o período de TR. O exame ecocardiográfico foi realizado após o período de TR, para analisar a morfologia e a função sistólica do ventrículo esquerdo (VE). As circunferências torácica (CT) e abdominal (CA) e o comprimento naso-anal foram medidas e a relação CA/CT e o índice de massa corporal (IMC) foram calculados. A quantidade total de lipídios foi determinada e o conteúdo de lipídio e o percentual de gordura foram calculados. Após eutanásia, foram determinadas as massas do coração (MCor), dos ventrículos (MV), do ventrículo direito (MVD), do septo interventricular (MS) e do VE (MVE). As razões MV:MCor, MVE:MCor e MVE:tíbia foram calculadas. No VE, a área de secção transversa (AST) foi mensurada e as proporções histomorfométricas de citoplasma, de núcleo, de vasos sanguíneos, de matriz extracelular e de colágeno tipo I e tipo III foram determinadas. A razão entre os colágenos III e I foi calculada (razão III:I). As expressões gênicas dos biomarcadores inflamatórios (TNF, fator de necrose tumoral; IL-10, interleucina 10), de função endotelial (VEGF, fator de crescimento vascular endotelial; ET-1, endotelina 1) e de tecidos não contráteis (Colágeno tipo I e tipo III) do VE foram mensuradas. As expressões das proteínas reguladoras de cálcio (Ca2+) do VE (SERCA2a, cálcio ATPase do retículo sarcoplasmático 2a; NCX, trocador de sódio e cálcio; PLBt, fosfolambam total; CAV1.2, canal de cálcio do tipo L 1.2) foram determinadas. Em miócitos isolados do VE, foram determinados a contratilidade e o Ca2+ intracelular ([Ca2+]i) transiente. Os dados foram analisados por meio de ANOVA two-way para medidas repetidas ou ANOVA two-way, seguidas do post hoc de Tukey, quando necessário. O tamanho do efeito foi calculado utilizando-se o índice d de Cohen para grupos emparelhados. Os dados foram apresentados como média ± EPM. P < 0,05 foi considerado significativo. Os resultados mostraram que os animais SHR apresentaram maior força muscular relativa e menor massa corporal, comparados aos normotensos. O TR não reduziu a PA e a FCR (p > 0,05). O TR aumentou a Mcor, a MV, a MVE e as razões MV:Mcor, MVE:Mcor e MVE:tíbia, além de prevenir a redução dimensão interna do VE e da fração de ejeção. O TR preveniu o aumento da largura, da AST de miócitos, do % de núcleos e do colágeno do tipo I. Além disso, aumentou o percentual do colágeno do tipo III e a razão III:I e diminuiu o percentual de matriz extracelular (p < 0,05) no VE. Contudo, não houve efeito, tanto da hipertensão quanto do TR (p > 0,05), nas expressões gênicas de VEGF, ET-1, IL-10, TNF e colágenos tipo I e tipo III. Em miócitos isolados do VE, o TR aumentou a amplitude, as velocidades até o pico e de decaimento do [Ca2+]i transiente, a amplitude de contração, as velocidades de contração e de relaxamento celular (p < 0,05). O TR preveniu também o aumento da expressão proteica de FLBt (p < 0,05), sem alterar a expressão da SERCA2, NCX e CAV1.2 (p > 0,05) no VE. Em conclusão, o TR aplicado preveniu o remodelamento adverso, promoveu benefícios nas propriedades morfológicas, melhorou as propriedades mecânicas e a expressão proteica relativa à recaptação de Ca2+ para o retículo sarcoplasmático, sem afetar a expressão gênica de biomarcadores inflamatórios, de função endotelial e de tecidos não contráteis no VE de ratos espontaneamente hipertensos. Palavras-Chave: Exercícios Físicos. Hipertensão. Miócitos cardíacos. Contração miocárdica. The aim of this study was to investigate the effects of resistance training (RT) on the histological, morphological, mechanical, genetic and protein properties in the heart of spontaneously hypertensive rats (SHR). Sixteen-week-old male normotensive Wistar Kyoto rats or SHR were allocated in one of the 4 groups of 16 animals each, as follows: normotensive control (NS), normotensive trained (NT), hypertensive control (HS) and hypertensive trained (HT). Animals from NT and HT groups were submitted to a RT protocol (climbing vertical ladder – inclination: 80 degrees), 3x/week, for 8 weeks. Blood pressure (BP) and resting heart rate (RHR) were measured before and after the RT period. The echocardiographic exam was performed after the TR period to analyze left ventricle (LV) morphology and systolic function. The thoracic (TC) and abdominal (AC) circumferences and the naso-anal length were measured, and the AC/TC ratio and body mass index (BMI) were calculated. The total amount of lipids was determined and the lipid content and fat percentage were calculated. After euthanasia, the heart (HM), ventricles (VM), right ventricle (RVM), interventricular septum (SM) and LV (LVM) were determined. The VM:HM, LVM:HM and LVM:tibia ratios were calculated. The myocyte cross-sectional area (CSA) and the percentages of cytoplasm, nucleus, blood vessels, collagen type I and type III fibers were histologically determined. The collagen fiber type III to type I ratio was calculated (III:I ratio). The gene expression of inflammatory biomarkers (TNF, tumor necrosis factor; IL-10, interleukin 10), endothelial function (VEGF, vascular endothelial growth factor; ET-1, endothelin 1) and non- contractile tissue of the LV (collagen type I and type III fibers) were measured. The expression of the Ca2+ regulatory proteins (SERCA2a, sarcoplasmic reticulum calcium ATPase; NCX, sodium – calcium exchanger; PLBt, phospholamban total; CAV1.2, calcium channel type 1.2) in the LV was measured. In isolated LV myocytes, it was measured contractile function and the intracellular Ca2+ ([Ca2+]i) transient. The data were analyzed using two-way ANOVA for repeated measurements or two-way ANOVA, as appropriate, followed by the Tukey's post hoc test, when necessary. The effect size was calculated using the Cohen's d index for paired groups. Data are presented as mean ± SEM (α = 5%). The results showed that SHR had a higher relative muscular strength and lower body mass, compared to normotensive animals. The employed TR did not change BP and RHR (p > 0.05). The RT increased HM, VM, LVM, and VM:HM, LVM:HM, LVM:tibia ratio, and prevented the increase in the internal dimension of the LV and the ejection fraction. The TR prevented the increases in myocyte width and CSA, % of nuclei and in the collagen type I (p < 0.05). Besides that, increase % of collagen type III and in the III:I ratio, and decrease % of extracellular matrix (p < 0.05) in the LV (p < 0.05) in the LV. However, neither hypertension nor RT affected the expression of VEGF, ET-1, IL-10, TNF and collagen I and III genes in the LV (p > 0.05). In single LV myocytes, the RT augmented the amplitude, the velocities to peak and to decay of the [Ca2+]i transient, and the amplitude of contraction, and the velocities of contraction and relaxation (p < 0.05). RT also prevented the increase in the expression of FLBt (p < 0.05), without changing the expression of SERCA2a, NCX and CAV1.2 (p > 0.05) in the LV. In conclusion, the employed RT prevents adverse histological remodeling caused by hypertension, promote benefits in the morphological properties, improves the mechanical properties and calcium reuptake into the sarcoplasmic reticulum protein expression, with no influence in the inflammatory, endothelial function and non-contractile biomarkers gene expression in the LV of spontaneously hypertensive rats. Keywords: Physical exercise. Hypertension. Cardiac myocytes. Myocardial contraction.

Background: The role of adipose tissue in the pathophysiology of cardiovascular disease remains a major subject of research. The objective of the present study was to dissect the molecular mechanisms that regulate the survival and differentiation of cardiac cells in an obese environment. Material and methods: We isolated murine/human cardiac cells from adult hearts of control and obese mice/subjects and analyzed the communication between cardiac cells and adipocytes in vitro, as well as the effects on their main functions such as survival and differentiation. Results: We found that the presence of visceral or subcutaneous adipocytes in the environment of cardiomyocytes or cardiac precursors provoked apoptosis or blocked differentiation, respectively, and these effects were mediated by secreted adipokines. Remarkably, cardiac precursors changed their fate and differentiated into mature adipocytes, contributing to the overall increase in adipose cell content. Inhibiting the adipokines TNF-α, visfatin, or HMGB1 could block the deleterious effects of adipokines on cardiac cells. Conclusions: Our findings demonstrate that mouse and human visceral adipose tissue contributes negatively to the homeostasis and regeneration of the heart. Moreover, our results suggest that blocking the action of certain adipokines might enhance cardiac differentiation and survival. Plan nacional Beatriz G. Gálvez. 5.095 JCR (2020) Q2, 38/146 Endocrinology & Metabolism 1.663 SJR (2020) Q1, 25/232 Endocrinology, Diabetes and Metabolism No data IDR 2020 UEM

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Objetivo: Verificar os efeitos do treinamento aeróbico contínuo de intensidade moderada sobre a hemodinâmica e a resistência da artéria pulmonar, a estrutura dos ventrículo e pulmão direitos e sobre a função contrátil e o cálcio (Ca 2+ ) intracelular transiente em miócitos isolados do ventrículo direito (VD) de ratos durante o desenvolvimento da hipertensão arterial pulmonar (HAP) induzida por monocrotalina (MCT). Material e Métodos: Ratos Wistar (idade: ~ 2 meses; massa corporal: ~230g) foram divididos em quatro grupos de 12 animais cada, a saber: controle sedentário (CS); controle treinado (CT); MCT sedentário (MS); MCT treinado (MT). Animais dos grupos MS e MT receberam uma injeção intraperitoneal (60 mg/kg) de MCT, enquanto os dos grupos CS e CT receberam o mesmo volume de solução salina. Os grupos treinados foram submetidos a um programa de corrida em esteira rolante com intensidade moderada (60 min/dia; 60% da velocidade máxima de corrida; 5 dias/semana) durante 4 semanas, iniciado após a injeção de MCT. A avaliação ecocardiográfica foi realizada no 24o dia após a aplicação de MCT. A tolerância ao esforço físico foi avaliada no 25o dia após a aplicação de MCT. Após a eutanásia, o coração e os pulmões foram removidos, pesados e processados para as análises. Nos tecidos do VD e pulmão direito foram realizadas análises histomorfométricas. Em miócitos isolados do VD foram analisadas contração e Ca 2+ intracelular transiente. Resultados: O programa de treinamento aeróbico aumentou a tolerância ao exercício e reduziu a resistência da artéria pulmonar (TA/TE). Em nível tecidual, o treinamento aeróbico reduziu (p < 0.05) a massa do VD, a área de secção transversa dos miócitos e o percentual de colágeno. No pulmão direito, o treinamento aeróbico reduziu (p < 0.05) o espaçamento entre os alvéolos e o percentual de colágeno. Em miócitos isolados do VD, o treinamento aeróbico reduziu (p < 0.05) o volume celular, os tempos para o pico e para 50% de relaxamento, assim como a amplitude e os tempos para o pico e para 50% de decaimento do Ca 2+ intracelular transiente. Conclusões: O treinamento aeróbico contínuo de intensidade moderada atenua a resistência da artéria pulmonar, previne o remodelamento adverso dos ventrículo e pulmão direitos, além de promover benefícios à contração e ao Ca 2+ intracelular transiente em miócitos isolados do VD durante a progressão da HAP induzida por MCT em ratos. Juntos, estes efeitos resultam em maior tolerância ao esforço físico. Palavras-chave: Exercício aeróbico. Artéria pulmonar. Monocrotalina. Miócito cardíaco. Objective: To verify the effects of continuous aerobic training of moderate- intensity on the hemodynamic and resistance of the pulmonary artery, on the right ventricle (RV) and lung structure, and on contraction and intracellular calcium (Ca 2+ ) transient in isolated RV myocytes of rats during the development of pulmonary arterial hypertension (PAH) induced by monocrotaline (MCT). Material and Methods: Wistar rats (age: ~ 2 months; body mass: ~ 230g) were divided into four groups of 12 animals each: sedentary control (SC); trained control (TC); sedentary MCT (SM); trained MCT (TM). Animals from SM and TM groups received an intraperitoneal injection (60 mg / kg) of MCT, while animals from SC and TC groups received the same volume of saline solution. Animals from trained groups were submitted to a treadmill running program of moderate intensity (60 min / day; 60% of the maximum running speed; 5 days / week) for 4 weeks, starting after the MCT injection. The echocardiographic evaluation was performed on the 24 th day after MCT injection. The physical effort tolerance was assessed on the 25 th day after MCT injection. After euthanasia, the heart and lungs were removed, weighed and processed for analysis. Histomorphometric analysis were performed in the RV and right lung tissues. Contraction and intracellular Ca 2+ transient were analyzed in isolated RV myocytes. Results: The continuous aerobic training of moderate intensity increased the tolerance o physical effort and reduced the pulmonary artery resistance (TA/TE). At the tissue level, the aerobic training reduced (p

Los receptores acoplados a proteína G (GPCRs) codifican una amplia variedad de respuestas, como las que se dan a diversos procesos autócrinos, parácrinos y endócrinos. El receptor de estrógenos acoplado a proteína G (GPER) fue descubierto en 1997 como un GPCR huérfano, denominándose GPR30. Años después los estrógenos fueron propuestos como sus ligandos endógenos, rebautizándose como GPER. Su función principal es la de mediar respuestas rápidas o no genómicas de los estrógenos (llamadas así por no involucrar fenómenos de expresión génica), a diferencia de sus receptores clásicos. El Estradiol y la Aldosterona han demostrado respuestas no genómicas en una amplia variedad de tejidos, tanto por sus receptores clásicos como por el GPER. Para su estudio se han utilizado herramientas farmacológicas: G1 (agonista), G15 (antagonista) y G36 (antagonista). Se buscó evaluar la relevancia de este novedoso receptor en la fisiología cardíaca, mediante la hipótesis que el receptor GPER media efectos no genómicos de Aldosterona y Estradiol en el corazón, regulando el pH, el manejo de Ca++ intracelular y modulando la contractilidad. Se utilizaron miocitos cardíacos aislados de ratas Wistar, para las determinaciones funcionales: como la actividad de los trasportadores alcalinizantes, la producción de especies reactivas del oxígeno, los flujos de Ca++ y la contractilidad cardíaca. Inclusive se fijaron y permeabilizaron para realizar inmunofluorescencia. Se utilizó tejido ventricular para determinar producción de O2.- y evaluar la fosforilación y presencia de proteínas. Se ha dilucidado la participación del GPER en la regulación del pH intracelular por medio de la activación del co-transportador Na+/HCO3- electrogénico (NBCe1), vía transactivación del receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR), activación de la NADPH oxidasa (NOX) y la producción de especies reactivas del O2 que lleva a la activación de la fosfoinositol 3 quinasa (PI3K) y la consecuente fosforilación de la proteína quinasa B (AKT). Se descartó la participación del cotransportador Na+/HCO3- electroneutro (NBCn1) y del intercambiador Na+/H+ (NHE-1). La vía descripta es compartida con la hormona Aldo, por lo cual podemos concluir que la regulación del pH se encuentra entre los efectos rápidos mediados por Aldo en el corazón por activación de GPER. Este proceso alcalinizante podría ser protector al compensar efectos acidificantes producidos por injurias del miocardio, como pueden ser isquemia, acumulación de lactato, alteraciones metabólicas, entre otras. Incluso se demostró que el GPER regula la contractilidad cardíaca. Mediante estudios electrofisiológicos se observó una disminución significativa en la corriente de Ca++, pudiendo ser, al menos en parte, la causa de que disminuya la amplitud del transitorio de Ca++ y por ello la contractilidad. Estos resultados no son reproducibles mediante la administración de Aldo, posiblemente por efectos opuestos de los receptores MR y GPER. Sin embargo E2, otro agonista ampliamente reconocido del receptor ha demostrado los mismos efectos que G1, corroborando el papel de GPER. La relevancia fisiopatológica de este fenómeno podría estar asociada al efecto cardioprotector que significa disminuir el calcio citoplasmático en condiciones como isquemia, hipertrofia cardíaca mal-adaptativa o apoptosis., Facultad de Ciencias Exactas