RESUMO 3. MATERIAL E MÉTODOS

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1 EFEITOS DO BLOQUEIO PRECOCE DA ALDOSTERONA NA ESTRUTURA E FUNÇÃO CARDÍACA DE RATOS HIPERTENSOS AVALIADOS POR ECOCARDIOGRAMA E SISTEMA COMPUTADORIZADO DE MÚSCULO ISOLADO EFFECTS OF EARLY ALDOSTERONE BLOCKADE IN CARDIAC STRUCTURE AND FUNCTION OF HYPERTENSIVE RATS ASSESSED BY ECHOCARDIOGRAPHY AND COMPUTER SYSTEM OF ISOLATED MUSCLE Autora: Daniella Audi Blotta; Colaboradores: Marcelo D. M. Cezar, Dijon H. S. Campos, Ricardo L. Damatto, Paula F. Martinez; Orientador: Katashi Okoshi Campus de Botucatu Faculdade de Medicina de Botucatu Medicina daniellaaudi@yahoo.com.br PIBITI/CNPq Palavras-chave: bloqueio precoce da aldosterona; estrutura e função cardíaca; ratos espontaneamente hipertensos Keywords: early aldosterone blockade; cardiac structure and function; spontaneously hypertensive rats RESUMO 1. INTRODUÇÃO A hipertensão arterial sistêmica (HAS) acomete cerca de 600 milhões de pessoas no mundo, segundo a Organização Mundial de Saúde. No Brasil, a prevalência de HAS na população geral é de aproximadamente 30%. A taxa anual de mortalidade brasileira, por doenças cardiovasculares, se aproxima de trezentas mil pessoas, sendo que mais da metade ocorre devida às complicações da HAS 1. Sobrecargas hemodinâmicas crônicas, como a HAS, induzem alterações na geometria, volume, massa, constituição e função do coração, cujo processo é denominado remodelamento cardíaco 2,3. Esse processo envolve alterações cardíacas que irão comprometer a função do coração e, mais tardiamente, levar ao desenvolvimento de insuficiência cardíaca (IC) 4. Durante o desenvolvimento de hipertrofia miocárdica e IC ocorre ativação dos sistemas nervoso adrenérgico e renina-angiotensina-aldosterona. Somente mais recentemente, foi verificado o papel deletério da ativação da aldosterona, um mineralocorticóide, sobre o sistema cardiovascular 5-7. Em trabalhos experimentais, foi verificado que a aldosterona promove, entre vários efeitos, indução de fibrose intersticial, hipertrofia miocitária, apoptose de miócitos, lesão vascular, disfunção endotelial, perda de potássio e magnésio, arritmias ventriculares e retenção renal de sódio e água Há evidências suficientes mostrando que o bloqueio da aldosterona melhora a sobrevida e atenua o remodelamento ventricular na IC avançada 11,12. Entretanto, como não há trabalhos sobre as consequências de seu bloqueio na IC leve a moderada, bloqueadores da aldosterona não estão indicados nestas situações. Assim, neste estudo testamos a hipótese que o bloqueio dos receptores da aldosterona, em fase precoce do desenvolvimento da IC, também seria benéfico e poderia atenuar ou prevenir a progressão de alterações estruturais e funcionais cardíacas. 2. OBJETIVOS Avaliar o efeito da administração precoce de espironolactona sobre variáveis estruturais e funcionais cardíacas in vivo e in vitro de ratos espontaneamente hipertensos. 3. MATERIAL E MÉTODOS

2 Ratos espontaneamente hipertensos (SHR), machos, com 13 meses de idade, fornecidos pelo Biotério do Departamento de Clínica Médica da Faculdade de Medicina de Botucatu, UNESP, foram divididos em três grupos experimentais: 1) grupo controle SHR (SHR-C, n=25) que foi alimentado com ração comercial e água ad libitum; 2) grupo espironolactona SHR (SHR-ESP, n=25) que foi alimentado com ração comercial acrescida de espironolactona (20 mg/kg/dia) e água ad libitum; e 3) grupo controle WKY (WKY-C, n=20) que foi alimentado com ração comercial e água ad libitum. Os animais permaneceram com esse tratamento por seis meses. Durante o período experimental, os animais foram mantidos em gaiolas (dois animais/gaiola), à temperatura ambiente de 23 C, com ciclos de luminosidade de 12 horas. No início do período experimental aferiu-se a pressão arterial sistólica (PAS) e realizou-se o ecocardiograma transtorácico. Os animais foram examinados constantemente para a verificação dos sinais clínicos de insuficiência cardíaca: taquipnéia e perda de peso. Ao final dos seis meses de tratamento foram realizados novamente a aferição da PAS e o ecocardiograma transtorácico. A seguir, foi realizada eutanásia dos animais para estudo da função miocárdica através da técnica do músculo papilar isolado. No exame post-mortem, foram pesquisados outros sinais para confirmação do diagnóstico de insuficiência cardíaca como ascite, derrame pleural e pericárdico, trombos em átrio esquerdo e hipertrofia do ventrículo direito (relação peso do ventrículo direito em mg/peso corporal em g > 0,8). A análise estatística foi realizada por ANOVA de duas vias para modelo de medidas repetidas, complementada com teste de Bonferroni, para as variáveis peso corporal e pressão arterial sistólica, e ANOVA de uma via complementada com teste de Bonferroni ou Kruskal-Wallis de uma via complementado com teste de Dunn para as variáveis ecocardiográficas. Os resultados são discutidos ao nível de significância de 5%. 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES Ao final do período experimental, nenhum animal do grupo WKY-C (n=20) apresentou sinais compatíveis com insuficiência cardíaca. Ratos do grupo SHR-C (n=20) apresentaram taquipnéia (5 animais), ascite (4), trombos em átrio esquerdo (2), derrame pleural e pericárdico (7) e hipertrofia do ventrículo direito (7). O grupo SHR-ESP (n=21) apresentou taquipnéia (10 animais), ascite (1), trombos em átrio esquerdo (0), derrame pleural e pericárdico (6) e hipertrofia do ventrículo direito (0). O peso corporal (PC) e os valores da pressão arterial sistólica inicial e final dos animais estão expostos na Tabela 1. O PC foi semelhante nos grupos SHR-C e SHR-ESP quando comparados entre si no mesmo momento (inicial ou final). O grupo WKY-C apresentou PC final maior quando comparado ao grupo SHR-C nesse momento. Ao final do experimento todos os grupos apresentaram diferença do PC em relação ao peso inicial. Com relação aos valores da pressão arterial, pode-se observar que houve diferença significativa entre os grupos SHR-C e WKY-C nos momentos inicial e final. Não houve diferença entre os grupos SHR-C e SHR-ESP. Tabela 1. Peso corporal dos animais e pressão arterial sistólica (PAS) no início e no final do experimento. Variáveis WKY-C SHR-C SHR-ESP (n=21) PC inicial (g) 381 ± ± ± 20 PC final (g) 400 ± 27* 356 ± 40* # 366 ± 40* PAS inicial (mmhg) 111 ± ± 13 # 190 ± 21

3 PAS final (mmhg) 113 ± ± 24 # 197 ± 22 Dados expressos em média e desvio padrão. PC: peso corporal; PAS: pressão arterial sistólica; *: p<0,05 PC final vs. PC inicial dentro do mesmo grupo; #: p<0,05 WKY-C vs. SHR-C (ANOVA de duas vias para modelo de medidas repetidas complementada com teste de Bonferroni). Na Tabela 2, estão apresentadas as variáveis estruturais e funcionais avaliadas por ecocardiograma ao final do experimento. As variáveis estruturais espessura da parede do ventrículo esquerdo (VE), espessura relativa do VE, aorta, átrio esquerdo e massa do VE foram maiores no grupo SHR-C em relação ao WKY-C. Não houve diferença significante entre os grupos SHR-C e SHR-ESP. Em relação às variáveis de função sistólica, observamos que houve comprometimento da porcentagem de encurtamento mesocárdico no grupo SHR-C em relação ao WKY-C. Os dados de função diastólica mostraram que houve prolongamento do tempo de relaxamento isovolumétrico no grupo SHR-ESP em relação ao SHR-C. À avaliação da função miocárdica in vitro, o grupo SHR-ESP mostrou melhor performance miocárdica em comparação com SHR-C (tensão desenvolvida (TD): 7,00±1,68 vs. 5,22±1,64 g/mm 2 ; derivada positiva da TD: 61,0±17,4 vs. 46,8±5,00 g/mm 2 /s; derivada negativa da TD: 28,9±7,06 vs. 21,6±5,40 g/mm 2 /s; p<0,05). Tabela 2. Análise ecocardiográfica dos parâmetros estruturais e funcionais do coração. Variáveis WKY-C SHR-C SHR-ESP (n=21) DDVE (mm) 7,77 ± 0,54 7,63 ± 0,97 7,87 ± 0,79 DSVE (mm) 3,03 ± 0,65 3,33 ± 1,39 3,16 ± 1,00 EDPP (mm) 1,46 ± 0,13 1,76 ± 0,14 # 1,81 ± 0,17 ESPP (mm) 3,14 ± 0,47 3,56 ± 0,58 # 3,91 ± 0,37 EDSIV (mm) 1,51 ± 0,12 1,78 ± 0,13 # 1,84 ± 0,18 AO (mm) 4,07 ± 0,25 4,54 ± 0,33 # 4,53 ± 0,43 AE (mm) 5,81 (5,46 6,04) 6,11(5,67 8,11) # 6,94 (6,64 7,27) Massa VE (g) 0,81 ± 0,14 1,00 ± 0,25 # 1,10 ± 0,27 Esp. Rel. VE 0,38 ± 0,03 0,47 ± 0,06 # 0,46 ± 0,05 % enc. Endo 61,1 ± 7,98 57,4 ± 8,81 60,4 ± 10,12 % enc. Meso 35,0 ± 4,10 29,2 ± 5,70 # 29,5 ± 4,99 VEPP (mm/s) 30,2 (26,7 34,1) 33,0 (31,1 37,1) 29,6 (28,5 32,2) Onda E (cm/s) 93,0 (84,5 95,5) 74,5 (56,0 84,0) 85,0 (70,0 98,7) Onda A (cm/s) 46,0 (43,0 49,0) 63,5 (39,0 93,0) 64,5 (47,5 107,0) E/A 2,06 (1,7 2,1) 0,81 (0,6 2,1) 1,26 (0,7 1,8)

4 TRIV (ms) 30,0 (27,0 33,0) 33,0 (30,0 35,0) 39,0 (34,0 45,0) Valores expressos em média e desvio padrão ou mediana e percentis 25% e 75%. DDVE: diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo (VE); DSVE: diâmetro sistólico do VE; EDPP: espessura diastólica da parede posterior do VE; ESPP: espessura sistólica da parede posterior do VE; EDSIV: espessura diastólica do septo interventricular; AO: diâmetro de aorta; AE: diâmetro de átrio esquerdo; Esp. Rel. VE: espessura relativa do VE; % enc.endo: porcentagem de encurtamento endocárdico; % enc. Meso: porcentagem de encurtamento mesocárdico; VEPP: velocidade de encurtamento da parede posterior do VE; E/A: razão entre picos de velocidade de fluxo de enchimento inicial (onda E) e da contração atrial (onda A) do fluxo transmitral; TRIV: tempo de relaxamento isovolumétrico. #: p<0,05 vs. WKY-C.. : : p<0,05 vs. SHR-C (ANOVA de uma via complementada com teste de Bonferroni ou Kruskal-Wallis). 5. CONCLUSÕES O bloqueio da aldosterona, iniciado antes do surgimento de evidências clínicas de insuficiência cardíaca, mostra efeitos benéficos no remodelamento cardíaco e na função miocárdica de ratos espontaneamente hipertensos. 6. BIBLIOGRAFIA 1. Sbh.org.br [homepage on the Internet]. Sociedade Brasileira de Hipertensão. Disponível em: Acessado em 28/08/ COHN JN; FERRARI R; SHARPE N. Cardiac remodeling concepts and clinical implications: a consensus paper from an international forum on cardiac remodeling. J. Am. Coll. Cardiol.; v.35, n.3, p , SPINALE FG. Matrix metalloproteinases: regulation and dysregulation in the failing heart. Circ. Res.; v.90, n.5, p , CICOGNA AC, PADOVANI CR, OKOSHI K, ARAGON FF, OKOSHI MP. Myocardial function during chronic food restriction in isolated hypertrophied cardiac muscle. Am. J. Med. Sci.; v.320, n.4, p.244-8, TAKEDA Y; YONEDA T; DEMURA M; MIYAMORI I; MABUCHI H. Cardiac aldosterone production in genetically hypertensive rats. Hypertension.; v.36, n.4, p , HAYASHI M; TSUTAMOTO T; WADA A; TSUTSUI T; ISHII C; OHNO K; et al. Immediate administration of mineralocorticoid receptor antagonist spironolactone prevents post-infarct left ventricular remodeling associated with supression of a marker of myocardial collagen synthesis in patients with first anterior acute myocardial infarction. Circulation.; v.107, n.20, p , KOBAYASHI N; YOSHIDA K; NAKANO S; OHNO T; HONDA T; TSUBOKOU Y; et al. Cardioprotective mechanisms of eplerenone on cardiac performance and remodeling in failing rat hearts. Hypertension.; v.47, n.4, p.671-9, MANO A; TATSUMI T; SHIRAISHI J; KEIRA N; NOMURA T; TAKEDA M; et al. Aldosterone directly induces myocyte apoptosis through calcineurin-dependent pathways. Circulation.; v.110, n.3, p , OKOSHI MP; YAN X; OKOSHI K; NAKAYAMA M; SCHULDT AJT; O CONNELL TD; et al. Aldosterone directly stimulates cardiac myocyte hypertrophy. J. Card. Fail.; v.10, n.6, p.511-8, STRUTHERS AD; MACDONALD TM. Review of aldosterone- and angiotensin II-induced target organ damage and prevention. Cardiovasc. Res..; v.61, n.4, p , PITT B; ZANNAD F; REMME WJ; CODY R; CASTAIGNE A; PEREZ A; et al. The effect of spironolactone on morbidity and mortality in patients with severe heart failure. Randomized Aldactone Evaluation Study (RALES) investigators. N. Engl. J. Med.; v.341, n.10, p , PITT B; REICHEK N; WILLENBROCK R; ZANNADA F; PHILLIPS RA; RONIKER B; et al. Effects of eplerenone, enalapril, and eplerenone/enalapril in patients with essential hypertension and left ventricular hypertrophy. The 4E-left ventricular hypertrophy study. Circulation.; v.108, n.15, p , 2003.

5 APOIO FINANCEIRO FAPESP e CNPq PROTOCOLO DE APROVAÇÃO DO COMITÊ DE ÉTICA N o 781 aprovado em 28/02/2010.