The Dysfunctional Scenario of the Major Components Responsible for Myocardial Calcium Balance in Heart Failure Induced by Aortic Stenosis. / Cenário Disfuncional dos Principais Componentes Responsáveis pelo Equilíbrio do Trânsito de Cálcio Miocárdico na Insuficiência Cardíaca Induzida por Estenose Aórtica.

BACKGROUND: Maladaptive cardiac remodelling is characterized by diastolic and systolic dysfunction, culminating in heart failure. In this context, the dysfunctional scenario of cardiac calcium (Ca2+) handling has been poorly studied. An experimental model of aortic stenosis has been extensively used to improve knowledge about the key mechanisms of cardiac pathologic remodelling. OBJECTIVE: To understand the dysfunctional process of the major components responsible for Ca2+ balance and its influence on cardiac function in heart failure induced by aortic stenosis. METHODS: Male 21-day-old Wistar rats were distributed into two groups: control (sham; n= 28) and aortic stenosis (AoS; n= 18). Cardiac function was analysed by echocardiogram, isolated papillary muscle, and isolated cardiomyocytes. In the papillary muscle assay, SERCA2a and L-type Ca2+ channel activity was evaluated. The isolated cardiomyocyte assay evaluated Ca2+ handling. Ca2+ handling protein expression was analysed by western blot. Statistical significance was set at p <0.05. RESULTS: Papillary muscles and cardiomyocytes from AoS hearts displayed mechanical malfunction. AoS rats presented a slower time to the Ca2+ peak, reduced Ca2+ myofilament sensitivity, impaired sarcoplasmic reticulum Ca2+ influx and reuptake ability, and SERCA2a and L-type calcium channel (LTCC) dysfunction. Moreover, AoS animals presented increased expression of SERCA2a, LTCCs, and the Na+/Ca2+ exchanger. CONCLUSION: Systolic and diastolic heart failure due to supravalvular aortic stenosis was paralleled by impairment of cellular Ca2+ influx and inhibition of sarcoplasmic reticulum Ca2+ reuptake due to LTCC and SERCA2a dysfunction, as well as changes in Ca2+ handling and expression of the major proteins responsible for cellular Ca2+ homeostasis.

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 <0,05. RESULTADOS: Os músculos papilares e cardiomiócitos dos corações no grupo EaO demonstraram falhas mecânicas. Os ratos com EaO apresentaram menor tempo de pico do Ca2+, menor sensibilidade das miofibrilas do Ca2+, prejuízos nos processos de entrada e recaptura de cálcio pelo retículo sarcoplasmático, bem como disfunção no canal de cálcio do tipo L (CCTL). Além disso, os animais com EaO apresentaram maior expressão de SERCA2a, CCTL e trocador de Na+/Ca2+. CONCLUSÃO: Insuficiência cardíaca sistólica e diastólica devido à estenose aórtica supravalvular acarretou comprometimento da entrada de Ca2+ celular e inibição da recaptura de cálcio pelo retículo sarcoplasmático devido à disfunção no CCTL e SERCA2a, assim como mudanças no trânsito de cálcio e na expressão das principais proteínas responsáveis pela homeostase de Ca2+ celular.

Cenário Disfuncional dos Principais Componentes Responsáveis pelo Equilíbrio do Trânsito de Cálcio Miocárdico na Insuficiência Cardíaca Induzida por Estenose Aórtica / The Dysfunctional Scenario of the Major Components Responsible for Myocardial Calcium Balance in Heart Failure Induced by Aortic Stenosis

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 <0,05. Resultados Os músculos papilares e cardiomiócitos dos corações no grupo EaO demonstraram falhas mecânicas. Os ratos com EaO apresentaram menor tempo de pico do Ca2+, menor sensibilidade das miofibrilas do Ca2+, prejuízos nos processos de entrada e recaptura de cálcio pelo retículo sarcoplasmático, bem como disfunção no canal de cálcio do tipo L (CCTL). Além disso, os animais com EaO apresentaram maior expressão de SERCA2a, CCTL e trocador de Na+/Ca2+. Conclusão Insuficiência cardíaca sistólica e diastólica devido à estenose aórtica supravalvular acarretou comprometimento da entrada de Ca2+ celular e inibição da recaptura de cálcio pelo retículo sarcoplasmático devido à disfunção no CCTL e SERCA2a, assim como mudanças no trânsito de cálcio e na expressão das principais proteínas responsáveis pela homeostase de Ca2+ celular.

Abstract Background Maladaptive cardiac remodelling is characterized by diastolic and systolic dysfunction, culminating in heart failure. In this context, the dysfunctional scenario of cardiac calcium (Ca2+) handling has been poorly studied. An experimental model of aortic stenosis has been extensively used to improve knowledge about the key mechanisms of cardiac pathologic remodelling. Objective To understand the dysfunctional process of the major components responsible for Ca2+ balance and its influence on cardiac function in heart failure induced by aortic stenosis. Methods Male 21-day-old Wistar rats were distributed into two groups: control (sham; n= 28) and aortic stenosis (AoS; n= 18). Cardiac function was analysed by echocardiogram, isolated papillary muscle, and isolated cardiomyocytes. In the papillary muscle assay, SERCA2a and L-type Ca2+ channel activity was evaluated. The isolated cardiomyocyte assay evaluated Ca2+ handling. Ca2+ handling protein expression was analysed by western blot. Statistical significance was set at p <0.05. Results Papillary muscles and cardiomyocytes from AoS hearts displayed mechanical malfunction. AoS rats presented a slower time to the Ca2+ peak, reduced Ca2+ myofilament sensitivity, impaired sarcoplasmic reticulum Ca2+ influx and reuptake ability, and SERCA2a and L-type calcium channel (LTCC) dysfunction. Moreover, AoS animals presented increased expression of SERCA2a, LTCCs, and the Na+/Ca2+ exchanger. Conclusion Systolic and diastolic heart failure due to supravalvular aortic stenosis was paralleled by impairment of cellular Ca2+ influx and inhibition of sarcoplasmic reticulum Ca2+ reuptake due to LTCC and SERCA2a dysfunction, as well as changes in Ca2+ handling and expression of the major proteins responsible for cellular Ca2+ homeostasis.

Myocardial Dysfunction after Severe Food Restriction Is Linked to Changes in the Calcium-Handling Properties in Rats.

Severe food restriction (FR) impairs cardiac performance, although the causative mechanisms remain elusive. Since proteins associated with calcium handling may contribute to cardiac dysfunction, this study aimed to evaluate whether severe FR results in alterations in the expression and activity of Ca2+-handling proteins that contribute to impaired myocardial performance. Male 60-day-old Wistar-Kyoto rats were fed a control or restricted diet (50% reduction in the food consumed by the control group) for 90 days. Body weight, body fat pads, adiposity index, as well as the weights of the soleus muscle and lung, were obtained. Cardiac remodeling was assessed by morphological measures. The myocardial contractile performance was analyzed in isolated papillary muscles during the administration of extracellular Ca2+ and in the absence or presence of a sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase (SERCA2a) specific blocker. The expression of Ca2+-handling regulatory proteins was analyzed via Western Blot. Severe FR resulted in a 50% decrease in body weight and adiposity measures. Cardiac morphometry was substantially altered, as heart weights were nearly twofold lower in FR rats. Papillary muscles isolated from FR hearts displayed mechanical dysfunction, including decreased developed tension and reduced contractility and relaxation. The administration of a SERCA2a blocker led to further decrements in contractile function in FR hearts, suggesting impaired SERCA2a activity. Moreover, the FR rats presented a lower expression of L-type Ca2+ channels. Therefore, myocardial dysfunction induced by severe food restriction is associated with changes in the calcium-handling properties in rats.

Disfunção cardíaca induzida por obesidade genética e dietética: modulação pelo trânsito de cálcio / Cardiac dysfunction induced by genetic and dietetic obesity: modulation by calcium handling

Introdução: A obesidade é considerada importante problema de saúde pública e fator de risco para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares. Estudos apontam que o trânsito de cálcio (Ca+2) intracelular e extracelular, mecanismo essencial no acoplamento excitação-contração-relaxamento cardíaco, está envolvido nesse processo patológico. Enquanto o influxo de Ca+2 promove aumento da concentração de Ca+2 livre no citosol na fase de contração, a recaptura e a extrusão do Ca+2 são importantes para a diminuição do Ca+2 intracelular durante o relaxamento. Objetivo: Identificar, baseado na literatura científica, a modulação da disfunção cardíaca pelo trânsito de cálcio em modelos de obesidade genética e dietética. Métodos: A busca de artigos em bases de dados eletrônicas foi realizada com palavras-chaves e seus correspondentes em inglês. Resultados: Inicialmente os artigos que apresentassem uma das palavras-chaves no título foram selecionados. Após processo de triagem, foram identificados 23 artigos para leitura na íntegra. Foram selecionados ao debate na seção "Discussão" apenas 18 artigos, visto que apresentaram conteúdo satisfatório sobre o tema abordado. Conclusão: A literatura mostra que a obesidade, genética ou dietética, promove disfunções cardíacas moduladas por diversas alterações no trânsito de Ca+2 intracelular e em suas proteínas regulatórias.

Introduction: Obesity is considered an important public that presents increasing prevalence on a global scene. Obese individuals have greater susceptibility to the development of cardiac disease. Studies show that calcium (Ca2+) handling, essential mechanism in the process contraction-relaxation of the cardiac muscle, is associated with cardiac dysfunction in obesity models. While Ca2+ influx promotes elevation of free Ca2 + concentration in the cytosol in the contraction period, the recapture and extrusion Ca2 + are important to Ca2+ reduction during the relaxation. Objective: To identify, based on scientific literature, modulation of cardiac function by calcium handling impairments in models of genetic and dietetic obesity. Methods: The search for articles in electronic databases was performed with key words. Results: Initially studies that showed in title one of the key words were selected for analysis. 23 articles were obtained for reading in full. Then, 18 relevant articles were identified on cardiac dysfunction in obesity, both genetic and dietary and participation of the intracellular calcium handling. Conclusion: The literature presents that both genetic and dietetic obesity promotes cardiac dysfunction modulated by various changes in traffic intracellular Ca2+ and its regulators protein.

Marcadores hematológicos de corredores amadores do município de Vitória/ES / Hematological profile of street runners from Vitória/ES

Introdução: O sistema imunológico apresenta estreita relação com o exercício físico. Todavia, poucos estudos verificaram o perfil imunológico de corredores amadores. Objetivo: Descrever o perfil de marcadores imunológicos de corredores amadores do município de Vitória/ES no período pós-treinamento. Métodos: Foram selecionados 31 corredores pertencentes a dois grupos de corrida, ambos de Vitória/ES. A análise hematológica dos parâmetros imunológicos foi realizada a partir da contagem total de leucócitos por meio de leucograma. Resultados: A contagem de plaquetas apresentou diferença estatística quanto ao gênero, sendo os valores maiores encontrados no gênero feminino em relação ao treinamento contínuo. Além disso, foram encontrados valores menores de neutrófilos no gênero masculino com relação ao treinamento intervalado. Não foi observada diferença estatística entre homens e mulheres nos demais parâmetros analisados. Conclusão: Os resultados deste estudo sugerem que o exercício físico influencia o sistema imunológico de corredores amadores de Vitória/ES, promovendo elevação das células plaquetárias e redução dos neutrófilos.

Introduction: The immune system presents close relationship to physical exercise. Meanwhile, few studies have verified the immune profile of amateur runners. Objective: To describe immune markers profile of amateur runners at Vitória/ES in the post-training period. Methods: Thirty-one runners of two distinct groups of race, both of Vitória/ES, were selected. The hematological analysis of immunological parameters was performed from the total count of leukocytes by leukogram. Results: The platelets count showed statistical differences according to gender, and the higher values were found in females compared to continuous training. Furthermore, lower values of neutrophils in males were found in the interval training. No statistical difference was observed between men and women in the other parameters. Conclusion: The results of this study suggest that physical exercise influences the immune system of amateur runners from Vitória/ES, promoting an increase in the number of platelet cells and a reduction of neutrophils.