Fasting/Refeeding Cycles Prevent Myocardial Dysfunction and Morphology Damage in the Spontaneously Hypertensive Rats / Ciclos de Jejum/Realimentação Previnem Disfunção Miocárdica e Danos Morfológicos em Ratos Espontaneamente Hipertensos

Abstract Background: Caloric restriction is known to impair the cardiac function and morphology in hypertrophied hearts of spontaneously hypertensive rats (SHR); however, the influence of fasting/refeeding (RF) is unknown. Objective: To investigate the fasting/refeeding approach on myocardial remodeling and function. In addition, the current study was designed to bring information regarding the mechanisms underlying the participation of Ca2+ handling and b-adrenergic system. Methods: Sixty-day-old male SHR rats were submitted to food ad libitum (C), 50% food restriction (R50) or RF cycles for 90 days. Cardiac remodeling was assessed by ultrastructure analysis and isolated papillary muscle function. The level of significance considered was 5% (a = 0.05). Results: The RF rats presented lower cardiac atrophy than R50 in relation to C rats. The C rats increased weight gain, R50 maintained their initial body weight and RF rats increased and decreased weight during RF. The RF did not cause functional impairment because the isotonic and isometric parameters showed similar behavior to those of C. The isotonic and isometric cardiac parameters were significantly elevated in RF rats compared to R50 rats. In addition, the R50 rats had cardiac damage in relation to C for isotonic and isometric variables. While the R50 rats showed focal changes in many muscle fibers, the RF rats displayed mild alterations, such as loss or disorganization of myofibrils. Conclusion: Fasting/refeeding promotes cardiac beneficial effects and attenuates myocardial injury caused by caloric restriction in SHR rats, contributing to reduce the cardiovascular risk profile and morphological injuries. Furthermore, RF promotes mild improvement in Ca2+ handling and b-adrenergic system.

Resumo Fundamento: A restrição calórica compromete a função e a morfologia cardíacas em corações hipertrofiados de ratos espontaneamente hipertensos (SHR). No entanto, a influência de ciclo de jejum/Realimentação é desconhecida. Objetivo: Investigar o efeito de ciclos de jejum/realimentação sobre a remodelação e função miocárdica. Além disso, o presente estudo foi desenhado para avaliar os mecanismos subjacentes à participação do trânsito de cálcio (Ca+2) e sistema beta-adrenérgico. Métodos: Neste estudo, SHR machos de 60 dias de idade foram submetidos a alimento ad libitum (grupo C), 50% de restrição alimentar (grupo R50) ou ciclos de RF (grupo RF) por 90 dias. A remodelação cardíaca foi avaliada por meio da análise ultraestrutural e função do músculo papilar isolado. Adotou-se o nível de significância de 5% (a = 0,05). Resultados: Os ratos do grupo RF apresentaram menor atrofia cardíaca do que os do grupo R50 em relação aos do grupo C. Os ratos do grupo C aumentaram peso corporal, os ratos do grupo R50 mantiveram seu peso corporal inicial e os ratos do grupo RF aumentaram e reduziram seu peso durante o ciclo RF. O ciclo RF não causou comprometimento funcional, pois os parâmetros isotônicos e isométricos apresentaram comportamento similar aos dos ratos do grupo C. Os parâmetros cardíacos isotônicos e isométricos mostraram-se significativamente elevados nos ratos do grupo RF em comparação aos dos ratos do grupo R50. Além disso, os ratos do grupo R50 apresentaram dano cardíaco em comparação aos ratos do grupo C quanto às variáveis isotônicas e isométricas. Os ratos do grupo R50 apresentaram alterações focais em muitas fibras musculares, enquanto os ratos do grupo RF apresentaram leves alterações, como perda ou desorganização de miofibrilas. Conclusão: Ciclos de Jejum/Realimentação promovem efeitos benéficos cardíacos e atenuam o dano miocárdico causado por restrição calórica em SHR, contribuindo para reduzir o risco cardiovascular e os danos morfológicos. Além disso, o ciclo de jejum/realimentação promove leve melhora do trânsito do Ca2+ e do sistema beta-adrenérgico.

Fasting/Refeeding Cycles Prevent Myocardial Dysfunction and Morphology Damage in the Spontaneously Hypertensive Rats.

BACKGROUND: Caloric restriction is known to impair the cardiac function and morphology in hypertrophied hearts of spontaneously hypertensive rats (SHR); however, the influence of fasting/refeeding (RF) is unknown. OBJECTIVE: To investigate the fasting/refeeding approach on myocardial remodeling and function. In addition, the current study was designed to bring information regarding the mechanisms underlying the participation of Ca2+ handling and b-adrenergic system. METHODS: Sixty-day-old male SHR rats were submitted to food ad libitum (C), 50% food restriction (R50) or RF cycles for 90 days. Cardiac remodeling was assessed by ultrastructure analysis and isolated papillary muscle function. The level of significance considered was 5% (a = 0.05). RESULTS: The RF rats presented lower cardiac atrophy than R50 in relation to C rats. The C rats increased weight gain, R50 maintained their initial body weight and RF rats increased and decreased weight during RF. The RF did not cause functional impairment because the isotonic and isometric parameters showed similar behavior to those of C. The isotonic and isometric cardiac parameters were significantly elevated in RF rats compared to R50 rats. In addition, the R50 rats had cardiac damage in relation to C for isotonic and isometric variables. While the R50 rats showed focal changes in many muscle fibers, the RF rats displayed mild alterations, such as loss or disorganization of myofibrils. CONCLUSION: Fasting/refeeding promotes cardiac beneficial effects and attenuates myocardial injury caused by caloric restriction in SHR rats, contributing to reduce the cardiovascular risk profile and morphological injuries. Furthermore, RF promotes mild improvement in Ca2+ handling and b-adrenergic system.

Simultaneous determination of isoproterenol, acetaminophen, folic acid, propranolol and caffeine using a sensor platform based on carbon black, graphene oxide, copper nanoparticles and PEDOT:PSS.

We explored the use of carbon black (CB), graphene oxide (GO), copper nanoparticles (CuNPs) and poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) as electrode materials for the simultaneous determination of isoproterenol, acetaminophen, folic acid, propranolol and caffeine. The designed nanostructured surface was widely characterized by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), contact angle measurements and electrochemistry. From electrochemical characterization assays carried out towards the potassium ferricyanide redox probe, fast electron transfer kinetics and a considerably higher electroactive surface area were observed for the modified electrodic surface based on CB, GO, CuNPs and PEDOT:PSS film. Using square-wave voltammetry (SWV), well defined and resolved anodic peaks were detected for isoproterenol, acetaminophen, folic acid, propranolol and caffeine, with peak-to-peak potential separation not less than 170 mV. Then, the SWV technique was explored for the simultaneous determination of quinary mixtures of these analytes, resulting in analytical curves with linear ranges and limits of detection at micromolar concentration levels. The practical viability of the proposed voltammetric sensor was illustrated in the analysis of human body fluid samples. The proposed sensor showed good repeatability and a successful application using urine and serum matrices, with recoveries close to 100%.

Estudo morfométrico do crescimento de glândulas submandibulares de ratos tratados com isoproterenol. II. Modificaçöes no comportamento dos ductos granulosos / Morphometric study of the rat submandibular glands enlargement induced by isoproterenol. II. Changes in the convoluted granular tubule compartment

Estudou-se através de métodos estereológicos ao microscópio óptico, as modificaçöes que ocorrem no compartimento dos ductos granulosos de glândulas submandibulares de ratos induzidos ao crescimento por injeçöes de cloridrato de isoproterenol por 14 dias. A análise dos resultados obtidos mostrou que as dimensöes morfométricas absolutas do sistema de ductos granulosos, praticamente näo se modificaram durante todo o período de crescimento glandular induzido pelo isoproterenol, assim o seu volume total, o volume celular médio, o número total de células e o comprimento total, mantiveram-se ao redor, respectivamente, de 39mmü, 972µmü, 34x10(6) células e 86m. As únicas dimensöes morfométricas que exibiram modificaçöes estatisticamente significativas foram a sua densidade de volume na glândula e o seu diâmetro externo, ambas no intervalo de 0 a 3 dias de tratamento, quando decresceram, respectivamente, de 48 por cento e 21 por cento. Desse modo, os resultados mostraram que as células serosas dos ductos granulosos, ao contrário das células acinosas, näo exibem o efeito sialadenotrófico quando submetido a tratamento crônico com isoproterenol

Estudos estereológico do crescimento de glândulas submandibulares de ratos induzido pelo isoproterenol. I. Modificaçöes no comportamento acinar / Stereological study of the rat submandibular glands growth induced by isoproterenol. I. Changes in the acinar compartment

O objetivo desta pesquisa foi de verificar, através de quantificaçöes esteriológicas ao microscópio óptico, a participaçäo dos processos hiperplásicos e hipertrófico no crescimento do comportamento dos ácinos de glândulas submandibulares de ratos machos, induzido por injeçöes diárias de cloridrato de isoproterenol por 14 dias. A análise dos resultados obtidos mostrou que: a) a massa glandular aumentou 135,8 por cento entre 0 a 14 dias, sendo que entre 0 a 3 dias foi observada a maior velocidade de crescimento; b) a densidade de volume, ou seja, o percentual de volume glandular ocupada pelos ácinos aumentou nos períodos de 0 a 3 e 5 a 7 dias, respectivamente, de 1,33 e 1,10 vezes; c) o volume absoluto desse comportamento passou de 131,9 milímetros cúbicos aos 0 dias para 522,5 milímetros cúbicos aos 14 dias de tratamento, o que representou um aumento de 296,1 por cento; d) o volume celular médio exibiu um soberbo crescimento de 585,4 por cento após 14 dias de tratamento, sendo que entre 0 a 3 e 5 a 7 dias, os aumentos foram, respectivamente, 286,3 por cento e 45 por cento; e) o número absoluto ora apresentados, mostraram que o crescimento do volume total do comportamento acinar de glândulas submandibulares de ratos induzidos pelo isoproterenol, ocorre essencialmente por um mecanismo hipertrófico

Desarrollo de un método analítico específico para isoproterenol clorhidrato / Development of a specific analytical method for isoproterenol hydrochloride

Se describe un método analítico para el análisis de isoproterenol inyectable en presencia de su producto de degradación, isoproterenol ácido sulfónico. El método está basado en la acetilación y extracción cuantitativa del principio en forma selectiva para su posterior medición en la zona UV del espectro. Se comprueba la interferencia de diferentes excipientes tales como EDTA, propilenglicol y polisorbato 80, así como la selectividad del método mediante cromatografía en placa delgada. Se hace un estudio estadístico de los resultados obtenidos mediante el mismo

Structure-basicity and structure-affinity relationships of beta-adrenergic blocking agents.

pKa's of fourteen beta-receptor blockers, isoproterenol and norepinephrine, were determined potentiometrically. A Hammett analysis indicated that the influence of ring substituents on the basicity of the amines is attenuated by the ethanolic chain and abolished by the propranoloxy chain of beta-receptor blockers. The effect of ring substituents in phenoxypropranolamines upon affinity for the beta-adrengeric receptors is therefore unrelated to the strength of the bases. Two alterantive hypotheses are fowarded to explain why phenoxypropranolamines have greater affinities for the beta-receptors than phenethanolamines.