Silencing of the Na+/H+ exchanger 1(NHE-1) prevents cardiac structural and functional remodeling induced by angiotensin II

Chronic activation of the renin angiotensin system (RAS) favors several cardiac diseases, among which myocardial hypertrophy occupies an outstanding place. In this context, the hyperactivity of the cardiac Na+/H+ (NHE-1) exchanger plays a key role. The pathologic remodeling of the myocardium constitutes an independent risk factor for morbidity and mortality with continuously increasing healthcare cost. Therefore, the development of better therapeutic strategies emerges as highly mandatory. Our goal was to prevent angiotensin II (ANGII)-induced cardiac hypertrophy by NHE-1 gene silencing in Wistar rats. The intramyocardial injection of a lentivirus coding a specific small interference RNA (l-shNHE1) significantly reduced NHE-1 expression exclusively in the heart (~ 50 %) and prevented cardiac remodeling in rats exposed to chronic infusion of ANG II (heart weigh/tibia length: 24,03 ± 0,7915 mg/mm vs 28,45 ± 0,9779 mg/mm and collagen volume fraction 2,526 ± 0,5003 vs 5,982 ± 1,043 in l-shNHE1 + ANGII and ANGII, respectively).Interestingly, this was accompanied by an improvement in cardiac function determined by echocardiography even though blood pressure remained elevated (Fractional shortening 0,5960 ± 0,4228 vs -0,9567± 0,06888 and blood pressure at the end of ANGII treatment 141,2 ± 6,117 mm Hg vs 134,1 ± 6,723 mm Hg ; in l-shNHE1 + ANGII and ANGII, respectively). ANGII infusion increased myocardial NADPH oxidase activity but the l-shNHE1 injection prevented oxidative stressas revealed by the normalization of lipid peroxidation (T-BARS 12,40 ± 2,887.vs 23,05 ± 1,537 in lshNHE1 + ANGII and ANGII, respectively). These results allow as to propose the partial silencing of the cardiac NHE-1 through lentiviralinjection as a promising tool in the prevention of ANGII-induced cardiac hypertrophy.Fil: Medina, Andrés Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Cardiovasculares "Dr. Horacio Eugenio Cingolani". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Cardiovasculares "Dr. Horacio Eugenio Cingolani"; ArgentinaFil: Pinilla, Oscar Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Cardiovasculares "Dr. Horacio Eugenio Cingolani". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Cardiovasculares "Dr. Horacio Eugenio Cingolani"; ArgentinaFil: Portiansky, Enrique Leo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Veterinarias; ArgentinaFil: Caldiz, Claudia Irma. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Cardiovasculares "Dr. Horacio Eugenio Cingolani". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Cardiovasculares "Dr. Horacio Eugenio Cingolani"; ArgentinaFil: Ennis, Irene Lucia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Cardiovasculares "Dr. Horacio Eugenio Cingolani". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Cardiovasculares "Dr. Horacio Eugenio Cingolani"; Argentin

Remodelamiento ventricular izquierdo secundario al entrenamiento en jugadores de rugby

La actividad física en deportistas puede asociarse con adaptaciones eléctricas, estructurales y funcionales del miocardio que configuran el corazón de atleta. Las características de la sobrecarga de trabajo impuesta por la actividad deportiva son las principales responsables de este fenotipo. El rugby es un deporte con moderada carga isométrica y moderada a intensa carga dinámica, pudiendo estas condiciones variar según la posición del jugador en el campo [fowards (F) vs. backs (B)]. Este trabajo se propone analizar las características de adaptación estructural y funcional del ventrículo izquierdo (VI) en jugadores de rugby en relación con su posición en el campo de juego. Párrafo extraído del texto a modo de resumenFacultad de Ciencias Médica

Remodelamiento ventricular izquierdo secundario al entrenamiento en jugadores de rugby

La actividad física en deportistas puede asociarse con adaptaciones eléctricas, estructurales y funcionales del miocardio que configuran el corazón de atleta. Las características de la sobrecarga de trabajo impuesta por la actividad deportiva son las principales responsables de este fenotipo. El rugby es un deporte con moderada carga isométrica y moderada a intensa carga dinámica, pudiendo estas condiciones variar según la posición del jugador en el campo [fowards (F) vs. backs (B)]. Este trabajo se propone analizar las características de adaptación estructural y funcional del ventrículo izquierdo (VI) en jugadores de rugby en relación con su posición en el campo de juego. Párrafo extraído del texto a modo de resumenFacultad de Ciencias Médica

Análisis de la estructura del ventrículo derecho en la hipertensión arterial sistémica: observaciones clínicas y experimentales

Los efectos hemodinámicos de la hipertensión arterial sistémica (HTA) no deberían afectar la estructura del ventrículo derecho (VD), teniendo en cuenta su disposición en paralelo con el ventrículo izquierdo (VI). Sin embargo el VD puede estar expuesto a factores no hemodinámicos que intervienen en el desarrollo de la hipertrofia ventricular izquierda HVI, como los liberados localmente en el miocardio del VI y aquellos que llegan desde la circulación sistémica por las arterias coronarias. Con estas evidencias se proyectó el presente estudio a los efectos de analizar las características estructurales del VD en un grupo de pacientes con hipertensión esencial (HT) y en ratas espontáneamente hipertensas (SHR).Facultad de Ciencias Médica

Left ventricular remodeling: concepts and usefulness of echocardiography

El concepto de remodelamiento ventricular izquierdo fue introducido por Janice Pfeffer y col. en 1985 como resultado de las observaciones sobre los cambios en la estructura ventricular que se producían en el corazón de rata como consecuencia de la ligadura de una arteria coronaria. Estos hallazgos tuvieron posteriormente una extensa aplicación clínica. A partir de 1990 se identifica como remodelamiento post-infarto, en concordancia con lo señalado en los experimentos iniciales, a los cambios no sólo en la estructura sino también en la función ventricular que ocurren en forma aguda y/o crónica después de un infarto agudo de miocardio (IAM), transformándose su identificación en un punto trascendental en el enfoque clínico de pacientes con esa patologíaIn this manuscript, authors discuss about the concept of left ventricular remodeling as well as cardiac physiopathology concerning celular changes relative to ventricular overload, ethiology and the role of Echocardiography in such issues.Centro de Investigaciones Cardiovasculare

Adaptación del ventrículo derecho a la hipertrofia ventricular izquierda fisiológica y patológica

Este trabajo fue diseñado para analizar las características estructurales y funcionales del ventrículo derecho (VD) ante diferentes modelos de hipertrofia ventricular izquierda (HVI). Mediante ecocardiograma fueron estudiados 42 individuos: 8 controles (C), 8 deportistas (D), 10 hipertensos esenciales (HTA), 9 con estenosis aórtica severa (EA) y 7 con miocardiopatía hipertrófica (MH). El índice de masa ventricular izquierdo (IMVI) fue superior en D (154,3 ± 18 g/m2), H (148 ± 28 g/m2), EA (162,7 ± 52 g/m2) y MH (159,3 ± 25 g/m2) que en C (75,3 ± 15 g/m2) (p < 0,01). La función sistólica del VI fue similar en los diferentes grupos. La relación Eam/Aam, velocidades diastólicas del anillo mitral, fueron menores en HTA, EA y MH en relación con C y D (p < 0,01). El espesor de la pared libre del VD fue mayor en D (3,4 ± 0,5 mm), HTA (5,9 ± 0,8 mm), EA (6,5 ± 0,01 mm) y MH (6,6 ± 1,2 mm) que en el grupo C (2,7 ± 0,2 mm) (p < 0,01). La función sistólica del VD fue similar en los diferentes grupos. La relación Eat/Aat de las velocidades diastólicas del anillo tricuspídeo fue menor en HTA (0,71 ± 0,2), EA (0,61 ± 0,15) y MH (0,73 ± 0,15) en relación con C (1,06 ± 0,17) (p < 0,01). Eat/Aat en D (1,70 ± 0,34) fue mayor que en C (p < 0,01). Estos resultados pusieron en evidencia la participación activa del VD en la adaptación del VI a diferentes sobrecargas. Es interesante señalar que cuando la HVI fue patológica, el VD mostró también una adaptación patológica, mientras que cuando la HVI era fisiológica, el VD mostró un cambio similar.Centro de Investigaciones Cardiovasculare

Gender differences in cardiac left ventricular mass and function: clinical and experimental observations

Background: The aim of this study was to evaluate gender-associated impact on left ventricular mass (LVM) and on left ventricular function (LVF) in humans and rats with aging. Methods: Myocyte area and collagen volume fraction (CVF) were studied in rats. LVM and LVF were evaluated in animals and humans by echocardiography and LVM index (LVMI) was obtained. Results: LVMI, myocyte area and CVF were similar in males and females of 1-month-old rats. LVMI in children was similar in both genders. In contrast, in 6-month-old rats (5 males and 5 females), LVMI (17.7 ± 0.7 mg/mm vs. 10.1 ± 0.2 mg/mm; p < 0.01), and myocyte area (4572.5 ± 72.6 μm2 vs. 3293.85 ± 57.8 μm2, p < 0.01) were higher in male animals without differences in CVF. Men (n = 25) exhibited greater LVMI than women (n = 25) (77.4 ± 3.2 g/m2 vs. 63.3 ± 1.8 g/m2, p < 0.01), whereas the LVF was higher in women (105.9 ± 2.9% vs. 95.3 ± 3.5%, p < 0.01). Conclusions: There is a clear gender-associated impact on LVM with aging in humans and rats. Similar CVF and LVF associated to greater myocyte size and LVM in male rats suggest a process of physiological response. However, the increase in cardiac mass without an associated improved cardiac function in men in comparison to women could likely represent a potential disadvantage in the adaptive response during growth.Facultad de Ciencias Médica

Gender differences in cardiac left ventricular mass and function: Clinical and experimental observations

Background: The aim of this study was to evaluate gender-associated impact on left ventricular mass (LVM) and on left ventricular function (LVF) in humans and rats with aging.Methods: Myocyte area and collagen volume fraction (CVF) were studied in rats. LVM and LVF were evaluated in animals and humans by echocardiography and LVM index (LVMI) was obtained.Results: LVMI, myocyte area and CVF were similar in males and females of 1-month-oldrats. LVMI in children was similar in both genders. In contrast, in 6-month-old rats (5 malesand 5 females), LVMI (17.7 ± 0.7 mg/mm vs. 10.1 ± 0.2 mg/mm; p &lt; 0.01), and myocyte area (4572.5 ± 72.6 μm2 vs. 3293.85 ± 57.8 μm2, p &lt; 0.01) were higher in male animals without differences in CVF. Men (n = 25) exhibited greater LVMI than women (n = 25) (77.4 ± 3.2 g/m2 vs. 63.3 ± 1.8 g/m2, p &lt; 0.01), whereas the LVF was higher in women (105.9 ± 2.9% vs. 95.3 ± 3.5%, p &lt; 0.01).Conclusions: There is a clear gender-associated impact on LVM with aging in humans and rats. Similar CVF and LVF associated to greater myocyte size and LVM in male rats suggest a process of physiological response. However, the increase in cardiac mass without an associated improved cardiac function in men in comparison to women could likely represent a potential disadvantage in the adaptive response during growth

Evaluation of left ventricular systolic function in young and its variation according to ventricular geometry

Introducción. Las modificaciones en la geometría ventricular izquierda (GVI) en pacientes jóvenes y si éstas, aunque sean subclínicas, generan alteraciones en la función sistólica, no han sido evaluadas. Para este estudio se emplearon 397 (255 mujeres y 142 varones) alumnos de la Cátedra de Fisiología y Física Biológica de la Facultad de Ciencias Médicas de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP). Métodos. En todos los casos se realizó ecocardiograma en modo M, bidimensional y con efecto Doppler. Se utilizó como punto de corte para definir hipertrofia ventricular izquierda (HVI) el valor promedio del índice de masa ventricular izquierda (IMVI) más dos desvíos estándar, surgidos del grupo estudiado sin hipertensión arterial y sin obesidad, para cada sexo. Como parámetro de función sistólica se utilizaron el acortamiento medio ventricular corregido por estrés (AMV/ESTRES) y la onda S del Doppler tisular del anillo mitral lateral (Slat). El AMV/ ESTRES y Slat se analizaron según la GVI. Resultados. A medida que se progresaba hacia la HVI, se observó una disminución significativa de la onda Slat de N: 25,09; RC: 23,06; HVI: 19,08 (p<0,001); en cambio, cuando se utilizó al AMV/ESTRES, si bien existió una paulatina disminución, los valores hallados no resultaron estadísticamente significativos; N: 0,59; RC: 0,56; HVI: 0,50 (p=NS). Conclusión. Estos resultados permitirían concluir que el deterioro de la función sistólica que se produce en el progreso hacia la HVI sería detectado más precozmente por la onda Slat que por el AMV/ESTRES, reflejando esto una afectación más temprana de las fibras longitudinales cuando se las compara con las fibras transversalesBackground. Changes in left ventricular (LV) geometry in younger patients and if these, even if subclinical produce alterations in systolic function (SF), have not been evaluated. For this trial we used 397 (255 women and 142 men) students from the Department of Physiology and Biological Physics, Faculty of Medical Sciences of the Universidad Methods. M-mode, bidimensional, Doppler echocardiography was performed in every case. To define left ventricular hypertrophy (LVH) the cutoff was the average value plus two standard deviations, emerged from the study group without arterial hypertension and without obesity, for each gender. As systolic function parameter were used ventricular midwall shortening corrected stress (VMWS/STRESS) and the S wave tissue Doppler mitral annulus lateral (Slat). The VMWS/STRESS and Slat were analyzed by LV geometry. Results. As they progressed towards the LVH, we observed a significant decrease of the wave Slat, N: 25.09; RC: 23.06; HVI: 19.08 (p<0.001); whereas, when VMWS/STRESS was used, although there was a gradual decline, the levels found were not statistically significant, N: 0.59; RC: 0.56; HVI: 0.50 (p=NS). Conclusion. These results allow to conclude that the deterioration of systolic function that occurs in the progress of LVH would be detected much earlier by the Slat wave than by the VMWS/STRESS, reflecting this early involvement of the longitudinal fibers when compared with the transverse fibers.Centro de Investigaciones Cardiovasculare

Apoptosis: rol de la angiotensina II y la CaMKII en estadios pre-disfuncionales en dos modelos de insuficiencia cardíaca

En la insuficiencia cardiaca (IC) se han encontrado niveles circulantes aumentados de Angiotensina II (Ang II) así como también aumento en la expresión cardiaca de la Proteína Kinasa dependiente de Ca2+ y Calmodulina (CaMKII) en su estado activo. Tanto la CaMKII como la Ang II se han vinculado con la apoptosis, uno de los principales mecanismos, que a través de la pérdida de unidades contráctiles, determina la disfunción contráctil observada en el corazón insuficiente. Nosotros hemos descripto recientemente que in vitro el incremento en los radicales libres producidos por la Ang II activa a la CaMKII, quien promueve la apoptosis a través de la activación de p38 MAPK; sin embargo no ha sido investigado aun el vínculo entre la Ang II liberada endógenamente en la IC y la activación de la CaMKII con la producción de apoptosis.Facultad de Ciencias Médica