Administration of granulocyte-colony stimulating factor accompanied with a balanced diet improves cardiac function alterations induced by high fat diet in mice.

BACKGROUND/OBJECTIVES: High fat diet (HFD) is a major contributor to the development of obesity and cardiovascular diseases due to the induction of cardiac structural and hemodynamic abnormalities. We used a model of diabetic cardiomyopathy in C57Bl/6 mice fed with a HFD to investigate the effects of granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF), a cytokine known for its beneficial effects in the heart, on cardiac anatomical and functional abnormalities associated with obesity and type 2 diabetes. METHODS: Groups of C57Bl/6 mice were fed with standard diet (n = 8) or HFD (n = 16). After 36 weeks, HFD animals were divided into a group treated with G-CSF + standard diet (n = 8) and a vehicle control group + standard diet (n = 8). Cardiac structure and function were assessed by electrocardiography, echocardiography and treadmill tests, in addition to the evaluation of body weight, fasting glicemia, insulin and glucose tolerance at different time points. Histological analyses were performed in the heart tissue. RESULTS: HFD consumption induced metabolic alterations characteristic of type 2 diabetes and obesity, as well as cardiac fibrosis and reduced exercise capacity. Upon returning to a standard diet, obese mice body weight returned to non-obese levels. G-CSF administration accelerated the reduction in of body weight in obese mice. Additionally, G-CSF treatment reduced insulin levels, diminished heart fibrosis, increased exercise capacity and reversed cardiac alterations, including bradycardia, elevated QRS amplitude, augmented P amplitude, increased septal wall thickness, left ventricular posterior thickening and cardiac output reduction. CONCLUSION: Our results indicate that G-CSF administration caused beneficial effects on obesity-associated cardiac impairment.

Transplantation of adipose tissue mesenchymal stem cells in experimental chronic chagasic cardiopathy.

BACKGROUND: Chagas disease, caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, is a major cause of heart failure in Latin America. Tissue therapy has been investigated as a possible therapeutic option for patients with cardiovascular disease. OBJECTIVE: This study evaluated the effects of therapy with mesenchymal stem cells in an experimental model of chronic Chagasic cardiomyopathy. METHODS: C57BL/6 mice were infected with 1000 trypomastigotes from the Colombian strain of T. cruzi and, after six months of infection, were treated with mesenchymal human stem cells from adipose tissue (STAT) or with Dulbecco/Vogt modified Eagle's minimal essential medium - DMEM (control). The treated group received two intraperitoneal injections of STAT (1x10(6) cells/dose), with a month interval between the two doses. Before and after the first and second months of treatment, the chagasic and normal control animals underwent cardiopulmonary exercise testing and electrocardiography. All animals were sacrificed under anesthesia after two months of treatment for histopathological analysis of the heart. RESULTS: No improvement was observed in arrhythmias and cardiovascular function in the group of animals treated with STAT; however, sections of mice hearts in this group revealed a significant reduction in the number of inflammatory cells (p<0.0001) and areas of fibrosis (p<0.01) in comparison with chagasic animals treated with DMEM. CONCLUSION: Thus, it is concluded that administration of intraperitoneal STAT can reduce inflammation and fibrosis in the heart of mice chronically infected with T. cruzi; however, there were no effects on the cardiac function two months after transplantation.

Transplante de células mesenquimais de tecido adiposo na cardiopatia chagásica crônica experimental / Transplantation of adipose tissue mesenchymal stem cells in experimental chronic chagasic cardiopathy

FUNDAMENTO: A doença de Chagas, causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, é uma das mais importantes causas de insuficiência cardíaca na América Latina. A terapia celular vem sendo investigada como uma possível opção terapêutica para pacientes com doenças cardiovasculares. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da terapia com células-tronco mesenquimais em um modelo experimental de cardiomiopatia chagásica crônica. MÉTODOS: Camundongos C57BL/6 foram infectados com 1000 tripomastigotas da cepa Colombiana de T. cruzi e, após seis meses de infecção, foram tratados com células-tronco mesenquimais derivadas de tecido adiposo humano (CTTAs) ou com meio DMEM (controle). O grupo tratado recebeu duas injeções intraperitoneais de CTTAs (1x106 células / dose), com um mês de intervalo entre as duas doses. Antes e após 1 e 2 meses de tratamento, os animais chagásicos e controles normais foram submetidos à eletrocardiograma e teste ergoespirométrico. Todos os animais foram sacrificados sob anestesia após 2 meses de tratamento, para análise histopatológica do coração. RESULTADOS: Não foi observada melhora de arritmias e da função cardiovascular no grupo tratado com CTTAs, porém secções de corações de camundongos deste grupo apresentaram uma redução significativa do número de células inflamatórias (p < 0,0001) e da área de fibrose (p < 0,01) em comparação com animais chagásicos tratados com DMEM. CONCLUSÃO: Deste modo, conclui-se que a administração de CTTAs por via intraperitoneal é capaz de reduzir inflamação e fibrose no coração de camundongos cronicamente infectados por T. cruzi, porém não teve efeitos na função cardíaca dois meses após o transplante.

BACKGROUND: Chagas disease, caused by the protozoan Trypanosoma cruzi, is a major cause of heart failure in Latin America. Tissue therapy has been investigated as a possible therapeutic option for patients with cardiovascular disease. OBJECTIVE: This study evaluated the effects of therapy with mesenchymal stem cells in an experimental model of chronic Chagasic cardiomyopathy. METHODS: C57BL/6 mice were infected with 1000 trypomastigotes from the Colombian strain of T. cruzi and, after six months of infection, were treated with mesenchymal human stem cells from adipose tissue (STAT) or with Dulbecco/Vogt modified Eagle's minimal essential medium - DMEM (control). The treated group received two intraperitoneal injections of STAT (1x10(6) cells/dose), with a month interval between the two doses. Before and after the first and second months of treatment, the chagasic and normal control animals underwent cardiopulmonary exercise testing and electrocardiography. All animals were sacrificed under anesthesia after two months of treatment for histopathological analysis of the heart. RESULTS: No improvement was observed in arrhythmias and cardiovascular function in the group of animals treated with STAT; however, sections of mice hearts in this group revealed a significant reduction in the number of inflammatory cells (p<0.0001) and areas of fibrosis (p<0.01) in comparison with chagasic animals treated with DMEM. CONCLUSION: Thus, it is concluded that administration of intraperitoneal STAT can reduce inflammation and fibrosis in the heart of mice chronically infected with T. cruzi; however, there were no effects on the cardiac function two months after transplantation.

Avaliação da atividade anti-trypanosoma cruzi in vitro e in vivo de derivados de vitamina K / Evaluation of anti-Trypanosoma cruzi activity in vitro and in vivo derivatives of vitamin K

A doença de Chagas (DC) é considerada um agravo ainda negligenciado. Atualmente, estima-se cerca de 10 milhões de pessoas infectadas pelo Trypanosoma cruzi, em todo o mundo, principalmente na América Latina. Sabe-se que alguns derivados de naftoquinonas podem agir sobre a tripanotiona redutase (TR), enzima específica dos tripanossomatídeos responsável pelo controle oxidativo celular. A inibição da TR favorece um processo oxidativo e morte do protozoário. Este trabalho teve como objetivo investigar o potencial anti-T.cruzi da fitomenadiona, (K1) e menadiona (K3), ambas vitaminas K derivadas de naftoquinonas. Com este propósito, o efeito tripanocida de K1 e K3 foi avaliado através de ensaios in vitro com as formas tripomastigotas e epimastigotas do T. cruzi nas cepas Colombiana e Y utilizando os testes de inibição, citotoxicidade dos compostos, ensaio de infecção em macrófagos, avaliação de alterações ultraestruturais, bem como ensaio em in vivo para avaliação na redução da parasitemia. Os valores de IC50 mais significativos para formas tripomastigotas do T. cruzi foram 27,55 μM para K1, 2,19 μM para K3 e 12,46 μM para o benzonidazol, a droga padrão. Contudo, o tratamento com a vitamina K1 não reduziu a parasitemia in vivo, que permaneceu alta assim como a do controle tratado com veículo. A vitamina K3 foi capaz de inibir ambas as cepas e diferentes formas do parasito em ensaios in vitro. No ensaio de infecção de macrófagos, a vitamina K3 em concentração de 21,4 μM inibiu de forma mais significativa a infecção de células em relação à droga padrão, em concentração de 38,4 μM. Apesar da citotoxicidade mais elevada, esta droga apresentou uma seletividade maior ao parasito do que a células de mamíferos e, em baixas doses, causou a redução na parasitemia in vivo. As avaliações ultraestruturais por microscopia eletrônica de transmissão evidenciaram alterações celulares induzidas por estes compostos, destacando-se a tumefação do cinetoplasto e a presença de vacúolos. A quantificação ultraestrutural na avaliação por microscopia eletrônica de varredura demonstrou alterações em cerca de 80% dos parasitos observados quando tratados com K3 a 5 μM. Nossos resultados demonstram o efeito anti-T. cruzi das moléculas testadas e sugerem que estas possam servir de base para o desenho de novos compostos candidatos a fármacos para o tratamento da doença de Chagas.