Molecular and functional changes in cardiac and skeletal muscle in HFpEF remodelling and reverse remodelling
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10773/22238 |
Resumo: | A insuficiência cardíaca (IC) com fração de ejeção preservada (ICFEp) é uma síndrome com uma etiologia muito diversificada, cuja disfunção metabólica tem sido apontada como um importante mecanismo associado à sua severidade. A remodelagem do miocárdio, resulta de uma agressão ao coração que pode ser direta (isquemia, estenose aórtica, etc) ou indireta (diabetes, disfunção renal, etc). Quando esta agressão é atenuada, por tratamento farmacológico ou cirúrgico, o coração sofre uma remodelagem reversa (RR) e o miocárdio retoma à sua estrutura e função normais. Conhecer os mecanismos subjacentes ao padrão de remodelagem e RR do miocárdio irá certamente potenciar novas oportunidades de tratamento da ICFEp. Por ser uma síndrome multisistémica, os doentes com ICFEp apresentam frequentemente sinais e sintomas extra-cardíacos característicos do diagnóstico desta patologia, como é o caso da intolerância ao esforço. Assim este trabalho teve como objetivos implementar e caracterizar um modelo animal de ICFEp, bem como avaliar as alterações estruturais, funcionais e moleculares que ocorrem ao nível do músculo cardíaco e esquelético na remodelagem e RR. Os nossos resultados mostram que a implementação de um modelo animal que mimetiza o fenótipo de ICFEp foi bem-sucedida. De facto, os animais banding apresentaram uma marcada hipertrofia do ventrículo esquerdo (VE), disfunção diastólica com rigidez do miocárdio, alterações na regulação do cálcio e aumento do stress oxidativo. Observaram-se ainda alterações que sugerem um aumento da biogénese e da fissão mitocondrial bem como um aumento dos transportadores de glucose. Apesar do aumento da expressão da proteína desacopladora 1 (UCP-1), funcionalmente, as mitocôndrias apresentaram uma melhoria da sua função. A redução da performance física dos animais banding foi acompanhada de alterações estruturais ao nível do músculo-esquelético, assim como de uma alteração dos transportadores dos substratos metabólicos. Curiosamente, nos animais debanding, apesar da recuperação funcional, morfologicamente o miocárdio não normalizou totalmente. Adicionalmente, observou-se um aumento dos transportadores de ácidos gordos, acompanhado por uma diminuição do stress oxidativo e da apoptose no VE. Além disso, apesar da melhoria metabólica, as mitocôndrias do VE dos animais debanding mantém-se menores. Relativamente à capacidade aeróbica dos animais, observou-se uma melhoria após o debanding acompanhada por uma reversão da atrofia e a fibrose das fibras musculares, assim como da oxidação dos ácidos gordos. Este trabalho mostra evidências do envolvimento mitocondrial e metabólico na progressão da ICFEp, ao nível dos músculo-esquelético e cardíaco. |
id |
RCAP_b5f0791d639d0d9acaf10931a8bce5fc |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:ria.ua.pt:10773/22238 |
network_acronym_str |
RCAP |
network_name_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
repository_id_str |
7160 |
spelling |
Molecular and functional changes in cardiac and skeletal muscle in HFpEF remodelling and reverse remodellingBioquímicaDoenças do coraçãoStresse oxidativoMitocôndriasApoptoseA insuficiência cardíaca (IC) com fração de ejeção preservada (ICFEp) é uma síndrome com uma etiologia muito diversificada, cuja disfunção metabólica tem sido apontada como um importante mecanismo associado à sua severidade. A remodelagem do miocárdio, resulta de uma agressão ao coração que pode ser direta (isquemia, estenose aórtica, etc) ou indireta (diabetes, disfunção renal, etc). Quando esta agressão é atenuada, por tratamento farmacológico ou cirúrgico, o coração sofre uma remodelagem reversa (RR) e o miocárdio retoma à sua estrutura e função normais. Conhecer os mecanismos subjacentes ao padrão de remodelagem e RR do miocárdio irá certamente potenciar novas oportunidades de tratamento da ICFEp. Por ser uma síndrome multisistémica, os doentes com ICFEp apresentam frequentemente sinais e sintomas extra-cardíacos característicos do diagnóstico desta patologia, como é o caso da intolerância ao esforço. Assim este trabalho teve como objetivos implementar e caracterizar um modelo animal de ICFEp, bem como avaliar as alterações estruturais, funcionais e moleculares que ocorrem ao nível do músculo cardíaco e esquelético na remodelagem e RR. Os nossos resultados mostram que a implementação de um modelo animal que mimetiza o fenótipo de ICFEp foi bem-sucedida. De facto, os animais banding apresentaram uma marcada hipertrofia do ventrículo esquerdo (VE), disfunção diastólica com rigidez do miocárdio, alterações na regulação do cálcio e aumento do stress oxidativo. Observaram-se ainda alterações que sugerem um aumento da biogénese e da fissão mitocondrial bem como um aumento dos transportadores de glucose. Apesar do aumento da expressão da proteína desacopladora 1 (UCP-1), funcionalmente, as mitocôndrias apresentaram uma melhoria da sua função. A redução da performance física dos animais banding foi acompanhada de alterações estruturais ao nível do músculo-esquelético, assim como de uma alteração dos transportadores dos substratos metabólicos. Curiosamente, nos animais debanding, apesar da recuperação funcional, morfologicamente o miocárdio não normalizou totalmente. Adicionalmente, observou-se um aumento dos transportadores de ácidos gordos, acompanhado por uma diminuição do stress oxidativo e da apoptose no VE. Além disso, apesar da melhoria metabólica, as mitocôndrias do VE dos animais debanding mantém-se menores. Relativamente à capacidade aeróbica dos animais, observou-se uma melhoria após o debanding acompanhada por uma reversão da atrofia e a fibrose das fibras musculares, assim como da oxidação dos ácidos gordos. Este trabalho mostra evidências do envolvimento mitocondrial e metabólico na progressão da ICFEp, ao nível dos músculo-esquelético e cardíaco.Heart failure (HF) with preserved ejection fraction (HFpEF) is a complex syndrome with a diverse aetiology in which the metabolic dysfunction has been pointed out as an important mechanism that underlies the disease severity. Myocardial remodelling results from cardiac injury that can be direct (ischemia, aortic stenosis, etc) or indirect (diabetes, renal dysfunction, etc). When the deleterious stimulus is attenuated by pharmacological or surgical treatment, the heart enrols in a process called reverse remodelling (RR), and myocardial structure and function returns to normal. The knowledge of the molecular mechanism that underlie the RR process could represent an opportunity to develop novel therapeutic approaches and thus improve the treatment of HFpEF patients. As being a multi-systemic syndrome, HFpEF presents several extra-cardiac signals and symptoms typical of its diagnosis, such as effort intolerance. Thus, the aims of this work was to implement and characterize an animal model of cardiac remodelling and reverse remodelling of HFpEF and thus characterize structurally, functionally and molecularly the changes that occurs at the myocardium and at the skeletal muscle. Our results showed that we successfully implemented an animal model of HFpEF that presents an LV hypertrophic and increased stiffness. Additionally to LV diastolic dysfunction (DD) we also observed abnormalities on calcium and oxidative stress. In banding rats we denoted an increase of peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator alpha (PGC-1α) and downregulation of mitofusin (MNF1,2) as well as an augment of glucose transporters. Despite de increase of uncoupled protein 1 (UCP-1) expression, functionally we denoted an improvement of mitochondria respiration and membrane potential. The physical performance of banding animals was impaired and accomplished by structural changes at skeletal muscle level as well as at metabolic substrate transporters. Curiously, after afterload relief despite the functionally recovery, morphologically the myocardial reverse remodelling was incomplete. Moreover, regardless the metabolic transporters reversion the mitochondria continue smaller. After overload relief the rats showed an improvement on aerobic capacity as well as a reversion on skeletal muscle atrophy, fibrosis and an upregulation of FA oxidation. The present study shows clearly the involvement of mitochondria and metabolism on myocardial and skeletal muscle remodelling and RR.Universidade de Aveiro2017-07-202017-07-20T00:00:00Z2019-07-20T10:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/22238engLima, Tãnia Marisa da Costainfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-22T11:43:40Zoai:ria.ua.pt:10773/22238Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:56:27.684536Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
dc.title.none.fl_str_mv |
Molecular and functional changes in cardiac and skeletal muscle in HFpEF remodelling and reverse remodelling |
title |
Molecular and functional changes in cardiac and skeletal muscle in HFpEF remodelling and reverse remodelling |
spellingShingle |
Molecular and functional changes in cardiac and skeletal muscle in HFpEF remodelling and reverse remodelling Lima, Tãnia Marisa da Costa Bioquímica Doenças do coração Stresse oxidativo Mitocôndrias Apoptose |
title_short |
Molecular and functional changes in cardiac and skeletal muscle in HFpEF remodelling and reverse remodelling |
title_full |
Molecular and functional changes in cardiac and skeletal muscle in HFpEF remodelling and reverse remodelling |
title_fullStr |
Molecular and functional changes in cardiac and skeletal muscle in HFpEF remodelling and reverse remodelling |
title_full_unstemmed |
Molecular and functional changes in cardiac and skeletal muscle in HFpEF remodelling and reverse remodelling |
title_sort |
Molecular and functional changes in cardiac and skeletal muscle in HFpEF remodelling and reverse remodelling |
author |
Lima, Tãnia Marisa da Costa |
author_facet |
Lima, Tãnia Marisa da Costa |
author_role |
author |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Lima, Tãnia Marisa da Costa |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Bioquímica Doenças do coração Stresse oxidativo Mitocôndrias Apoptose |
topic |
Bioquímica Doenças do coração Stresse oxidativo Mitocôndrias Apoptose |
description |
A insuficiência cardíaca (IC) com fração de ejeção preservada (ICFEp) é uma síndrome com uma etiologia muito diversificada, cuja disfunção metabólica tem sido apontada como um importante mecanismo associado à sua severidade. A remodelagem do miocárdio, resulta de uma agressão ao coração que pode ser direta (isquemia, estenose aórtica, etc) ou indireta (diabetes, disfunção renal, etc). Quando esta agressão é atenuada, por tratamento farmacológico ou cirúrgico, o coração sofre uma remodelagem reversa (RR) e o miocárdio retoma à sua estrutura e função normais. Conhecer os mecanismos subjacentes ao padrão de remodelagem e RR do miocárdio irá certamente potenciar novas oportunidades de tratamento da ICFEp. Por ser uma síndrome multisistémica, os doentes com ICFEp apresentam frequentemente sinais e sintomas extra-cardíacos característicos do diagnóstico desta patologia, como é o caso da intolerância ao esforço. Assim este trabalho teve como objetivos implementar e caracterizar um modelo animal de ICFEp, bem como avaliar as alterações estruturais, funcionais e moleculares que ocorrem ao nível do músculo cardíaco e esquelético na remodelagem e RR. Os nossos resultados mostram que a implementação de um modelo animal que mimetiza o fenótipo de ICFEp foi bem-sucedida. De facto, os animais banding apresentaram uma marcada hipertrofia do ventrículo esquerdo (VE), disfunção diastólica com rigidez do miocárdio, alterações na regulação do cálcio e aumento do stress oxidativo. Observaram-se ainda alterações que sugerem um aumento da biogénese e da fissão mitocondrial bem como um aumento dos transportadores de glucose. Apesar do aumento da expressão da proteína desacopladora 1 (UCP-1), funcionalmente, as mitocôndrias apresentaram uma melhoria da sua função. A redução da performance física dos animais banding foi acompanhada de alterações estruturais ao nível do músculo-esquelético, assim como de uma alteração dos transportadores dos substratos metabólicos. Curiosamente, nos animais debanding, apesar da recuperação funcional, morfologicamente o miocárdio não normalizou totalmente. Adicionalmente, observou-se um aumento dos transportadores de ácidos gordos, acompanhado por uma diminuição do stress oxidativo e da apoptose no VE. Além disso, apesar da melhoria metabólica, as mitocôndrias do VE dos animais debanding mantém-se menores. Relativamente à capacidade aeróbica dos animais, observou-se uma melhoria após o debanding acompanhada por uma reversão da atrofia e a fibrose das fibras musculares, assim como da oxidação dos ácidos gordos. Este trabalho mostra evidências do envolvimento mitocondrial e metabólico na progressão da ICFEp, ao nível dos músculo-esquelético e cardíaco. |
publishDate |
2017 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2017-07-20 2017-07-20T00:00:00Z 2019-07-20T10:00:00Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10773/22238 |
url |
http://hdl.handle.net/10773/22238 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
eng |
language |
eng |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/embargoedAccess |
eu_rights_str_mv |
embargoedAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade de Aveiro |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade de Aveiro |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação instacron:RCAAP |
instname_str |
Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
instacron_str |
RCAAP |
institution |
RCAAP |
reponame_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
collection |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1799137618433146880 |