Influência do aumento energético proveniente de dieta hiperlipídica na disfunção cardíaca em ratos com estenose aórtica supravalvar: participação das cadeias pesadas de miosina e da bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático

Abstract

Cardiac remodeling (CR) occurs in response to some cardiac injuries, such as pressure overload, and it may be manifested as changes in size, shape and function of the heart. In the model of supravalvar aortic stenosis (SVAS), echocardiographic studies performed in our laboratory showed that, 2 and 6 weeks post SVAS induction, rats developed left ventricular hypertrophy, diastolic dysfunction and improved systolic function. After 12 weeks there is systolic dysfunction and around the 20th week signs of heart failure appear. Several factors could contribute to the dysfunction in this experimental model, such as changes in protein expression of sarcoplasmic reticulum calcium ATPase (SERCA2a) and myosin heavy chain (MyHC), both with high ATPase capacity. Pathological CR is underscored by a reduction in fatty acid beta oxidation, which may cause energy deficit to the hypertrophied cardiac muscle. The aim of this work was to test the hypothesis that increased energy supply, derived from high-fat diet, attenuates cardiac dysfunction in the SVAS model. The mechanisms involved in the attenuation of dysfunction are related to decreased V1(α) to V3(β) MyHC isoform transition and increased SERCA2a/PLB ratio. Male Wistar rats, aged 21 days, were separated into two groups: operated control (Sham) and supravalvar aortic stenosis (SVAS). Six weeks after surgery, the animals were redistributed into four groups (n=12/group): fed with normolipidic diet (Sham-N and SVAS-N) or high-fat diet (Sham-H and SVAS-H). The nutritional profile was determined by food and calorie intake, feed efficiency, weight and body fat, adiposity index, blood glucose, triacylglycerol and non-esterified free fatty acid. The CR was characterized by analyses of the cardiac structure and function by echocardiogram in the 6th and 18th week, macroscopic study, energy metabolism and SERCA2a/PLB and β/α MyHC cardiac ratios. For comparisons between Sham and SVAS we used Student t test ...

A remodelação cardíaca (RC) ocorre em resposta a determinadas agressões como, por exemplo, sobrecarga pressórica, e pode manifestar-se por alterações de tamanho, forma e função do coração. No modelo de estenose aórtica supravalvar (EAo) em ratos, estudos ecocardiográficos constataram que, 2 e 6 semanas após indução da EAo, os ratos desenvolvem hipertrofia ventricular esquerda, disfunção diastólica e melhoria da função sistólica. Após 12 semanas há disfunção sistólica e perto da 20ª semana aparecem sinais de insuficiência cardíaca. Diversos fatores poderiam contribuir para a disfunção neste modelo experimental, como modificações na expressão proteica da bomba de cálcio do retículo sarcoplasmático (SERCA2a) e das cadeias pesadas de miosina (MyHC), ambas com alta capacidade ATPásica. Na RC patológica ocorre diminuição na beta oxidação de ácidos graxos, podendo acarretar déficit energético para o músculo cardíaco hipertrofiado. O objetivo deste trabalho foi testar a hipótese de que o aumento da oferta energética, proveniente de dieta hiperlipídica, atenua a disfunção diastólica e preserva a função sistólica no modelo de EAo. Os mecanismos envolvidos na preservação ou melhoria da função estão relacionados com a diminuição na transição da isoforma V1(α) para V3(β) da MyHC e com o aumento da relação SERCA2a/PLB. Foram utilizados ratos Wistar machos, com 21 dias, separados em dois grupos: controle operado (Sham) e estenose aórtica supravalvar (EAo). Seis semanas após cirurgia, os animais foram redistribuídos em quatro grupos (n=12/grupo): tratados com dieta normolipídica (EAo-N e Sham-N) ou hiperlipídica (EAo-H e Sham-H) por 12 semanas. O perfil nutricional foi determinado pelas análises de ingestão alimentar e calórica, eficiência alimentar, peso e gordura corporal, índice de adiposidade, glicemia, triacilglicerol e ácidos graxos livres não-esterificados. A RC foi ...