Study on protective effect of vanillic acid from Astragalus membranaceus on hypertensive cardiac remodeling based on network pharmacology screen / 中国中药杂志

To identify and verify the active ingredients from Astragalus membranaceus on hypertensive cardiac remodeling based on network pharmacology and heart RNA-sequencing data. The monomers of A. membranaceus and their intervention target database were established by using network pharmacology. The genes associated to cardiac remodeling were then screened by analyzing cardiac RNA-sequencing data. An overlap between genes related to cardiac remodeling and targets of ingredients form A. membranaceus was collected to obtain monomers with protective effect on hypertensive cardiac remodeling. Angiotensin Ⅱ(AngⅡ)-induced mouse cardiac remodeling model was used to validate the protective effect of active ingredients from A. membranaceus on hypertensive cardiac remodeling. Finally, a total of 81 monomers and 1 197 targets were enrolled in our database. Mouse RNA-sequencing data showed that 983 genes were significantly up-regulated and 465 genes were down-regulation in myocardial tissues of the cardiac remodeling mice as compared with blank group mice, respectively. Ninety-two genes were found via overlapping between genes related to cardiac remodeling and targets, involving 59 monomers from A. membranaceus. Further research found that vanillic acid(VA) could intervene 27 genes associated with hypertensive cardiac remodeling, ranking top 1. Meanwhile, VA could significantly inhibit AngⅡ-induced increase in ratio of heart weight to body weight and heart weight to tibial length, ANP and BNP mRNA levels in myocardial tissues, myocardial tissue damage, cardiac fibrosis level and cardiac hypertrophy level in vivo. Those results showed that network pharmacology screen-based VA has protective effect on AngⅡ-induced cardiac remodeling.

Role of miRNAs on the Pathophysiology of Cardiovascular Diseases / Papel dos miRNAs na Fisiopatologia das Doenças Cardiovasculares

Abstract MiRNA (or microRNA) is a subclass of non-coding RNAs that is responsible for post-transcriptional gene regulation. It has approximately 22 nucleotides and regulates gene expression in plants and animals at the post-transcriptional level, by the cleavage of a target mRNA or by suppression of its translation. Although many of the processes and mechanisms have not yet been fully elucidated, there is a strong association between miRNA expression and several diseases. It is known that miRNAs are expressed in the cardiovascular system, but their role in cardiovascular diseases (CVDs) has not been clearly established. In this non-systematic review of the literature, we first present the definition of miRNAs and their action at the cellular level. Afterward, we discuss the role of miRNAs as circulating biomarkers of CVDs, and then their role in cardiac remodeling and atherosclerosis. Despite the complexity and challenges, it is crucial to identify deregulated miRNAs in CVDs, as it allows a better understanding of underlying cellular and molecular mechanisms and helps in the development of more accurate diagnostic and prognostic circulating biomarkers, and new therapeutic strategies for different stages of CVDs.

Resumo O miRNA (ou microRNA) constitui uma subclasse de RNAs não codificantes responsáveis pela regulação gênica pós-transcricional. Ele possui aproximadamente 22 nucleotídeos e regula a expressão gênica em plantas e animais ao nível pós-transcricional, pela clivagem de um mRNA alvo ou da repressão de sua tradução. Embora muitos processos e mecanismos ainda não estejam completamente elucidados, existe uma forte associação entre a expressão de miRNAs e diversas doenças que acometem o organismo. Os miRNAs são expressos no sistema cardiovascular, contudo o seu papel no desenvolvimento das doenças cardiovasculares (DCVs) ainda não está totalmente elucidado. Diante disso, realizou-se uma revisão não sistemática da literatura a fim de se discutir a relação entre os miRNAs e as DCVs. Nesta revisão, primeiramente é discutido o que são os miRNAs e a sua ação a nível celular. Após, é discutido o papel dos miRNAs como biomarcadores circulantes de DCVs e então o seu papel no remodelamento cardíaco e na aterosclerose. Apesar da complexidade e dos desafios, a identificação dos miRNAs desregulados nas DCVs é crucial, uma vez que possibilita uma melhor compressão dos mecanismos celulares e moleculares envolvidos, assim como auxilia o desenvolvimento de marcadores circulantes de diagnóstico e prognóstico mais acurados e de novas estratégias terapêuticas para os diferentes estágios da DCV.

Effects of Growth Hormone on Cardiac Remodeling During Resistance Training in Rats / Efeitos do Hormônio do Crescimento na Remodelação Cardíaca Durante Treinamento Resistido em Ratos

Abstract Background: Although the beneficial effects of resistance training (RT) on the cardiovascular system are well established, few studies have investigated the effects of the chronic growth hormone (GH) administration on cardiac remodeling during an RT program. Objective: To evaluate the effects of GH on the morphological features of cardiac remodeling and Ca2+ transport gene expression in rats submitted to RT. Methods: Male Wistar rats were divided into 4 groups (n = 7 per group): control (CT), GH, RT and RT with GH (RTGH). The dose of GH was 0.2 IU/kg every other day for 30 days. The RT model used was the vertical jump in water (4 sets of 10 jumps, 3 bouts/wk) for 30 consecutive days. After the experimental period, the following variables were analyzed: final body weight (FBW), left ventricular weight (LVW), LVW/FBW ratio, cardiomyocyte cross-sectional area (CSA), collagen fraction, creatine kinase muscle-brain fraction (CK-MB) and gene expressions of SERCA2a, phospholamban (PLB) and ryanodine (RyR). Results: There was no significant (p > 0.05) difference among groups for FBW, LVW, LVW/FBW ratio, cardiomyocyte CSA, and SERCA2a, PLB and RyR gene expressions. The RT group showed a significant (p < 0.05) increase in collagen fraction compared to the other groups. Additionally, the trained groups (RT and RTGH) had greater CK-MB levels compared to the untrained groups (CT and GH). Conclusion: GH may attenuate the negative effects of RT on cardiac remodeling by counteracting the increased collagen synthesis, without affecting the gene expression that regulates cardiac Ca2+ transport.

Resumo Fundamento: Apesar de os efeitos benéficos do treinamento resistido (TR) sobre o sistema cardiovascular estarem bem estabelecidos, poucos estudos têm investigado os efeitos crônicos da administração de hormônio do crescimento (GH) sobre a remodelação cardíaca durante um programa de TR. Objetivo: avaliar os efeitos do GH sobre a remodelação cardíaca em suas características morfológicas e na expressão dos genes do trânsito de Ca2+ em ratos submetidos ao TR. Métodos: Ratos Wistar machos foram divididos em 4 grupos (n = 7 por grupo): controle (CT), GH, TR e TR com GH (TRGH). A dose de GH foi de 0,2 UI/kg, a cada dois dias, por 30 dias. O modelo de TR utilizado foi o salto vertical em água (4 séries de 10 saltos, 3 vezes/semana) durante 30 dias consecutivos. Após o período experimental, as seguintes variáveis foram analisadas: peso corporal final (PCF), peso do ventrículo esquerdo (PVE), razão PVE/PCF, área seccional de cardiomiócitos (ASC), fração de colágeno, creatina quinase fração músculo-cérebro (CK-MB) e expressão gênica de SERCA2a, fosfolambam (PLB) e rianodina (RyR). Resultados: Não houve diferença significativa (p > 0,05) entre os grupos para PCF, PVE, razão PVE/PCF, ASC, e expressão gênica de SERCA2a, PLB e RyR. O grupo TR mostrou um significativo aumento (p < 0,05) da fração de colágeno em comparação aos outros. Além disso, os grupos treinados (TR e TRGH) apresentaram maiores níveis de CK-MB em comparação aos não treinados (CT e GH). Conclusão: Esses resultados indicam que o GH pode atenuar os efeitos negativos do TR na remodelação cardíaca por contrabalançar o aumento da síntese de colágeno, sem afetar a expressão de genes que regulam o trânsito de Ca2+ cardíaco.

Impacto do polimorfismo genetico da enzima conversora da angiotensina no remodelamento cardiaco / Angiotensin-converting enzyme genetic polymorphism: its impact on cardiac remodeling

Fundamento: O papel dos polimorfismos genéticos da enzima de conversão da angiotensina na insuficiência cardíaca, como preditor de desfechos ecocardiográficos, ainda não está estabelecido. é necessário identificar o perfil local para observar o impacto desses genótipos na população brasileira, sendo inédito o estudo da insuficiência cardíaca de etiologia exclusivamente não isquêmica em seguimento mais longo que 5 anos. Objetivo: Determinar a distribuição das variantes do polimorfismo genético da enzima de conversão da angiotensina e sua relação com a evolução ecocardiográfica de pacientes com insuficiência cardíaca de etiologia não isquêmica. Métodos: Análise secundária de prontuários de 111 pacientes e identificação das variantes do polimorfismo genético da enzima de conversão da angiotensina, classificadas como DD (Deleção/Deleção), DI (Deleção/Inserção) ou II (Inserção/Inserção). Resultados: As médias da coorte foram: seguimento de 64,9 meses, idade de 59,5 anos, 60,4% eram homens, 51,4% eram brancos, 98,2% faziam uso de betabloqueadores e 89,2% de inibidores da enzima de conversão da angiotensina ou de bloqueador do receptor da angiotensina. A distribuição do polimorfismo genético da enzima de conversão da angiotensina foi: 51,4% de DD; 44,1% de DI; e 4,5% de II. Não se observou nenhuma diferença das características clínicas ou de tratamento entre os grupos. O diâmetro sistólico do ventrículo esquerdo final foi a única variável ecocardiográfica isolada significativamente diferente entre os polimorfismos genéticos da enzima de conversão da angiotensina: 59,2 ± 1,8 para DD versus ...

Background: The role of angiotensin-converting enzyme genetic polymorphisms as a predictor of echocardiographic outcomes on heart failure is yet to be established. The local profile should be identified so that the impact of those genotypes on the Brazilian population could be identified. This is the first study on exclusively non-ischemic heart failure over a follow-up longer than 5 years. Objective: To determine the distribution of angiotensin-converting enzyme genetic polymorphism variants and their relation with echocardiographic outcome of patients with non-ischemic heart failure. Methods: Secondary analysis of the medical records of 111 patients and identification of the angiotensin-converting enzyme genetic polymorphism variants, classified as DD (Deletion/Deletion), DI (Deletion/Insertion) or II (Insertion/Insertion). Results: The cohort means were as follows: follow-up, 64.9 months; age, 59.5 years; male sex, 60.4%; white skin color, 51.4%; use of beta-blockers, 98.2%; and use of angiotensin-converting-enzyme inhibitors or angiotensin receptor blocker, 89.2%. The angiotensin-converting enzyme genetic polymorphism distribution was as follows: DD, 51.4%; DI, 44.1%; and II, 4.5%. No difference regarding the clinical characteristics or treatment was observed between the groups. The final left ventricular systolic diameter was the only isolated echocardiographic variable that significantly differed between the angiotensin-converting enzyme genetic polymorphisms: 59.2 ± 1.8 for DD versus 52.3 ± 1.9 for DI versus 59.2 ± 5.2 for II (p = 0.029). Considering the evolutionary behavior, all echocardiographic variables (difference between the left ventricular ejection fraction at the last and first consultation; difference between the left ventricular systolic diameter at the last and first consultation; and difference between the left ventricular diastolic diameter at the last and first consultation) differed ...

O polimorfismo do gene AKL7 está associado ao risco de síndrome metabólica e à remodelação cardiovascular / ALK7 gene polymorphism is associated with metabolic syndrome risk and cardiovascular remodeling

FUNDAMENTO: Quinase Tipo Receptor de Ativina 7 (ALK7) é um tipo de receptor I para a superfamília TGF-β e recentemente apresentou ter uma função importante na manutenção de homeostase metabólica. OBJETIVO: Investigar a associação do polimorfismo do gene ALK7 à síndrome metabólica (SMet) e remodelação cardiovascular em pacientes com SMet. MÉTODOS: O polimorfismo de nucleotídeo único rs13010956 no gene ALK7 foi genotipado em 351 indivíduos chineses submetidos à ultrassonografia cardíaca e das carótidas. As associações do polimorfismo do gene ALK7 ao fenótipo e aos parâmetros da síndrome metabólica e características ultrassônicas cardiovasculares foram analisadas. RESULTADOS: O polimorfismo de rs13010956 no gene ALK7 foi considerado significativamente relacionado ao fenótipo de SMet em mulheres (p < 0,05) e significativamente associado à pressão sanguínea em populações totais (p < 0,05) e femininas (p < 0,01). Outras análises revelaram que rs13010956 estava associado à média da espessura íntima-média de artérias carótidas em mulheres (p < 0,05). Após o controle do índice de massa corporal, pressão arterial, glicemia em jejum e triglicérides, o rs13010956 também foi considerado significativamente associado ao índice de massa do ventrículo esquerdo em populações totais (p < 0,05) e femininas (p < 0,05). CONCLUSÃO: Nossos achados sugeriram que o polimorfismo de rs13010956 do gene ALK7 estava significativamente vinculado ao risco de SMet em mulheres e pode estar envolvido na remodelação cardiovascular em pacientes com SMet.

BACKGROUND: Activin receptor-like kinase 7 (ALK7) is a type I receptor for the TGF-β superfamily and has recently been demonstrated to play an important role in the maintenance of metabolic homeostasis. OBJECTIVE: To investigate the association of the ALK7 gene polymorphism with metabolic syndrome (MetS) and cardiovascular remodeling in MetS patients. METHODS: The single nucleotide polymorphism rs13010956 in the ALK7 gene was genotyped in 351 Chinese subjects undergoing carotid and cardiac ultrasonography. The associations of the ALK7 gene polymorphism with the MetS phenotype, MetS parameters, and cardiovascular ultrasonic features were analyzed. RESULTS: The rs13010956 polymorphism in the ALK7 gene was found to be significantly associated with the MetS phenotype in females (p < 0.05) and was also significantly associated with blood pressure in the total (p < 0.05) and female populations (p < 0.01). Further analysis revealed that rs13010956 was associated with mean intima-media thickness of the carotid arteries in females (p < 0.05). After control for body mass index, blood pressure, fasting blood glucose, and triglycerides, rs13010956 was also found to be significantly associated with left ventricular mass index in the total (p < 0.05) and female populations (p < 0.05). CONCLUSION: Our findings suggested that the ALK7 gene polymorphism rs13010956 was significantly associated with MetS risk in females and may be involved in cardiovascular remodeling in MetS patients.

Correlación del polimorfismo (I/D) del gen de la ECA y la función ventricular en pacientes con miocardiopatía dilatada de origen isquémico e idiopático / ACE gene polymorphysm correlation (I/D) with the ventricular function in patients with ischemic and dilate idiopathic cardiomyopathy

Dilated cardiomyopathy is a myocardial disease, characterized by biventricular expansion. Renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) is closely related with the progress of this pathology. Has been shown that angiotensin converting enzyme (ACE) gene insertion/deletion (I/D) polymorphism influences as much in the plasmatic concentration as in activity of ACE. In addition, ACE I/D polymorphism has been associated with remodeling phenomena and an increased risk to develop several cardiovascular diseases. On virtue of the influence of ACE gene polymorphism on RAAS, we studied the correlation between ACE I/D polymorphism with morphologic and functional clinical alterations in ischemic or idiopathic dilated cardiomyopathy in one attempt to establish its utility as prognosis factor. Methods and results. We studied 30 patients of The National Institute of Cardiology. Ventricular function was evaluated by transthoracic echocardiography. ACE genotype was determined by polymerase chain reaction (PCR). Results for left ventricle shown: Tei Index was increased in patients with II genotype (0.84 vs. 0.48) when were compared to patients with DD genotype p < 0.01. Eccentricity Index was lesser in the group with II genotype (0.64), than in the group DD (0.86) p < 0.01. Ventricular mass was increased in DD patients when was compared with II group (174 g vs. 133 g) Isovolumetric contraction time was shorter in group DD than in II (45 mseg vs. 139 mseg) p < O.OB. These findings denote better preservation of left ventricular function in patients with DD genotype. In opposition, right ventricle shown an increased Tei Index in the group with DD genotype (1.01) when was compared with II genotype (0.55), p < 0.05. Pulmonary artery systolic pressure tended to be higher in DD genotype group without reach statistic significance. Conclusions. In our group of study, patients with DD genotype shown better left ventricular function in ischemia or idiopathic dilated cardiomyopathy. On the opposite right ventricular function were more deteriorated in patients with ACE DD genotype.

La miocardiopatía dilatada es una enfermedad primaria del miocardio, caracterizada por dilatación biventricular. El sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) está estrechamente relacionado con el progreso de esta patología. Se ha demostrado que el polimorfismo inserción/deleción (I/D) del gen de la enzima convertidora de angiotensina (ECA) influye en la concentración plasmática y la actividad de esta enzima, además este polimorfismo se ha asociado con fenómenos de remodelación e incremento en el riesgo de padecer diferentes enfermedades cardiovasculares. En virtud de la influencia de las variantes polimórficas del gen de la ECA sobre la respuesta del SRAA, en el presente trabajo se estudió la posible correlación del polimorfismo I/D del gen de la ECA con las alteraciones clínicas morfológicas y funcionales de la cardiomiopatía dilatada tanto de origen isquémico como de origen idiopático con el fin de establecer su posible utilidad como factor pronóstico. Métodos y resultados. El estudio incluyó a 30 pacientes seleccionados de la consulta externa del Instituto Nacional de Cardiología <>, la función ventricular se valoró mediante ecocardiografía transtorácica. El genotipo de la ECA se determinó por reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Resultados para el ventrículo izquierdo: El índice de Tei se observó visiblemente incrementado en los pacientes con genotipo II 0.84 vs. 0.48 de los pacientes con genotipo DD p < 0.01. El índice de excentricidad fue menor en los casos con genotipo II: 0.64, comparado con aquellos con genotipo DD: 0.86 p < 0.01. La masa ventricular tendió a ser mayor en el grupo DD en relación con el II (174 g vs. 133 g). El tiempo de contracción isovolumétrica fue menor en el grupo DD en comparación al II (45 mseg vs. 139 mseg) p < 0.05, estos hallazgos denotan una mejor preservación de la función ventricular izquierda en los pacientes con genotipo DD. Por otra parte, el ventrículo derecho mostró un comportamiento distinto al observado para el ventrículo izquierdo, pues el índice de Tei fue mayor para los pacientes con el genotipo DD (1.01) comparado con el grupo del genotipo II (0.55), p < 0.05. La presión sistólica de la arteria pulmonar tendió a ser mayor en los pacientes con genotipo DD sin alcanzar una significancia estadística. Conclusión. El genotipo DD se asocia con una mejor función ventricular izquierda en los pacientes con miocardiopatía dilatada de origen tanto isquémico como idiopático; por el contrario, la función ventricular derecha de los pacientes con genotipo DD muestra una mayor alteración en el índice de Tei en esta patología.

Influência de fatores ambientais e genéticos na hipertrofia e remodelamento cardíacos na hipertensäo arterial / Influence of environmental and genetic factors on cardiac hypertrophy and remodeling in hypertension

A hipertrofia e o remodelamento ventricular representam mudanças estruturais adaptativas do ventrículo esquerdo em resposta à hipertensäo arterial. Apesar de consideradas compensatórias, essas alteraçöes estäo associadas a maior risco de morbimortalidade cardiovascular. Embora a pressäo arterial seja a principal determinante da massa e geometria ventricular esquerda, diversos fatores ambientais e genéticos podem exercer influência no fenótipo ventricular. Fatores ambientais como a ingestäo de sal, o consumo de álcool, o diabetes melito, o estresse psicológico e o exercício físico prolongado podem exercer influências significativas sobre a massa e a geometria do ventrículo esquerdo. Por outro lado, evidências epidemiológicas e análises de ligaçäo de polimorfismos gênicos têm apontado para uma importância significativa do componente genético na determinaçäo da massa ventricular esquerda. Portanto, a massa e a arquitetura do ventrículo esquerdo constituem fenótipos complexos que säo determinados pela interaçäo da carga hemodinâmica imposta dentre outras pela pressäo arterial com fatores genéticos e ambientais.