Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9ESGXP
Type: Tese de Doutorado
Title: Alterações de componentes do sistema reninaangiotensina em áreas cerebrais de animais hipertensos submetidos a exercício físico
Authors: Luiza Michelle Cangussu
First Advisor: Maria Jose Campagnole dos Santos
First Referee: Maria Aparecida Ribeiro Vieira
Second Referee: Marco Antonio Peliky Fontes
Third Referee: Andreia Carvalho Alzamora
metadata.dc.contributor.referee4: Kátia De Angelis
Abstract: A hipertensão arterial (HA) é o fator de risco mais importante para as doenças cardiovasculares, que por sua vez são a principal causa de morbi-mortalidade no mundo. A HA é caracterizada por hipertonia do sistema nervoso simpático (SNS). Vários estudos mostram que o aumento da atividade do eixo angiotensina (Ang) II/ receptor AT1 no sistema nervoso central (SNC) contribue para o aumento da atividade simpática na HA. Por outro lado, tem sido mostrado que o exercício físico (EF) reduz a pressão arterial (PA), melhora o controle barorreflexo e a função autonômica em animais hipertensos. Atualmente sabe-se que as ações do sistema renina-angiotensina (SRA) são desempenhadas por dois eixos principais: enzima conversora de angiotensina (ECA)/ Ang II/ receptor AT1, vasoconstritor e proliferativo e o eixo da ECA2/ Ang-(1-7)/ receptor MAS, hipotensor e anti-proliferativo. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar as alterações de componentes do SRA em áreas relacionadas com ocontrole da atividade simpática, área rostral ventrolateral do bulbo (RVLM) e hipotálamo, em ratos hipertensos submetidos a EF. Além disso, avaliamos um dos possíveis mecanismos envolvidos. Ratos Sprague-Dawley, com 9-11 semanas pesando entre 170 a 230g, foram anestesiados e um clip de prata (0,20 mm) foi colocado na arteria renal para indução da hipertensão renovascular do tipo Goldblatt 2 rins-1 clip (2R1C). Outros animais foram submetidos a cirurgia fictícia (SHAM) e utilizados como grupo controle. Uma semana após a cirurgia, os animais iniciaram as sessões de exercício físico que consistia de 1 hora de natação em piscina aquecida (~30 0C) controlada por termostato. Os animais realizavam 20 sessões (5 dias/ semana). A pressão arterial sistólica (SAP) foi medida uma vez por semana pelo método de plestimografia de cauda e, a pressão arterial média (PAM) e frequência cardíaca (FC) foi avaliado por telemetria em um grupo separado de animais. Ao final do período de exercício, os animais foram decaptados e áreas cerebrais, hipotálamo, RVLM e cortex, foram rapidamente dissecados e congelados. Os níveis dos peptídeos do SRA, Ang II e Ang-(1-7) foram dosados no plasma por radioimunoensaio (RIE) e a expressão de componentes do SRA foi determinada por qRT-PCR. O exercício físico nos ratos 2R1C induziu redução de PAS avaliado por plestimografia (141 ± 3 mmHg, n=17 vs 163 ± 4 mmHg, n=11, nos animais 2R1C) e redução da PAM por telemetria (157 ± 3 mmHg, n= 5 vs 122 ± 6 mmHg, n=4, 2R1C). A de PA foi acompanhada por redução da FC (349 ± 5 bpm, n=5 vs 361 ± 5 bpm; n=4, 2R1C). Os valores de PAS dos ratos 2R1C-EF ainda foram significativamente superiores ao dos animais SHAM (124 ± 2 mmHg, n=12). A atenuação da HA não modificou a hipertrofia cardiaca dos ratos 2R1C-EF avaliada pelo peso do ventrículo esquerdo (VE) corrigido pelo peso corporal. Os ratos 2R1C apresentaram hiperatividade do SRA circulante, avaliado pelo aumento da atividade da renina plasmática (7 ± 1,7 ng/ml/h, n=7 vs 2,3 ± 0,6 ng/ml/h, n=6, SHAM), aumento dos níveis plasmáticos de Ang II (218 ± 35 pg/ml, n=7 vs 130 ± 18 pg/ml, n=6) e de Ang-(1-7) (68 ± 11 pg/ml, n=7 vs 28 ± 4 pg/ml, n=8). Além disso, apresentaram aumento dos níveis de Ang II (2 ± 0,2 pg/mg de proteina, n=6 vs 1,1 ± 0,05 pg/mg de proteina, n=7, SHAM) e Ang-(1-7) (2,3 ± 0,2 pg/mg de proteina, n=6 vs 1,1 ± 0,3 pg/mg de proteina, n=4, SHAM) no VE. O EF previniu completamente essas alterações no plasma e reduziu os níveis de Ang-II no VE. Os níveis de Ang-(1-7) continuam elevados no VE de ratos 2R1C-EF (1,8 ± 0,2 pg/mg de proteina, n=4 vs 2,3 ± 0,2 pg/mg de proteina, n=6, 2R1C). Com relação as áreas cerebrais, os animais 2R1C apresentaram aumento da expressão de angiotensinogênio (4,5 ± 0,7 u.a., n=4 vs 1,0 ± 0,1 u.a., n=4, SHAM) e redução da ECA2 (0,4 ± 0,1 u.a., n=4 vs 1,1 ± 0,3 u.a., n=4, SHAM), sem alteração na expressão dos receptores AT1 e MAS na RVLM. Nos animais 2R1C submetidos a EF, houve redução da expressão de AT1 (0,5 ± 0,1 u.a., n=4) e aumento na expressão de ECA2 (2,3 ± 0,5 u.a., n=4) e receptor MAS (3,3 ± 0,6 u.a., n=4). No hipotálamo, os animais 2R1C apresentaram aumento da expressão de AT1 (2,9 ± 0,5 u.a., n=3 vs 1,0 ± 0,1 u.a., n=4, SHAM), sem alteração significativa dos outros componentes. O EF aumentou a expressão de ECA (2,4 ± 0,3 u.a., n=5), ECA2 (3,7 ± 0,4 u.a., n=4) e do receptor MAS (3,2 ± 0,4 u.a., n=4) e atenuou a expressão do receptor AT1 (2,1 ± 0,1 u.a., n=3)no hipotálamo. Essas alteraões levaram a um aumento da razão ECA2/ECA e MAS/ AT1 nessa área. Além disso, o EF normalizou os níveis de Ang-(1-7) (136,4 ± 6,5 pg/mg de protein, n=8 vs 97,66 ± 6,9 pg/mg de protein, n=6, nos ratos 2R1C) e Ang II (5,7 ± 0,4 pg/mg de protein, n=8 vs 7,2 ± 1,2 pg/mg de protein, n=5, nos ratos 2R1C) no hipotálamo. Para investigar um possível mecanismo responsável por essas alterações, ratos 2R1C foram submetidos a desnervação das vias aferentes dos baroreceptores e quimioreceptores carotídeos e dos baroreceptores aórticos (SAD). Os efeitos do EF foram parcialmente abolidos em ratos 2R1C-SAD. Ratos 2R1C-SAD-EF apresentaram níveis elevados de PA (190 ± 20 mmHg, n= 4) semelhantes aos ratos 2R1C sedentários (177 ± 13 mmHg, n= 4), sem alteração dos níveis dos componentes do SRA na RVLM e hipotálamo em relação aos ratos 2R1C. Em síntese, nossos resultados mostram que o EF pode modular a atividade do SRA em áreas cerebrais envolvidas com o controle cardiovascular e que essas alterações podem ser gatilhadas através das vias aferentes baro/quimiorreceptoras. Estudos futuros deverão demonstrar em que proporção a mudança do SRA para o eixo ECA2/Ang-(1- 7)/receptor MAS na RVLM e hipotálamo estão relacionadas com a queda da atividade simpática e da PA que se observa em animais hipertensos submetidos a exercício físico.
Abstract: High blood pressure (HBP) is the most important risk factor to the cardiovascular diseases, which in turn are the most important cause of morbi-mortality worldwide. HBP is characterized by an increase in sympathetic drive (SNA) to the periphery. Studies showed that an increase in the activity of the angiotensin (Ang) II/ AT1 receptor axis in the brain may contribute to the increased SNA in hypertension. Otherwise, it has been shown that physical exercise (EF) reduces arterial pressure, improves baroreflex function and the autonomic function in hypertensive animals. Currently it is well known that the renin-angiotensin system (RAS) actions are performed mainly by the balance of two axes: angiotensin converting enzyme (ACE)/ Ang II/ AT1, the vasoconstritor and proliferative, and the ACE2/ Ang-(1-7)/ MAS, the hypotensive and anti-proliferative. The objective of the present study was to evaluate the changes in the RAS components in areas related to the control of the sympathetic activity, the rostroventrolateral area of the medulla (RVLM) and hypothalamus, in hypertensive rats subjected to EF. In addition, we evaluate on of the the possible mechanisms involved in these alterations. Sprague-Dawley rats, 9-10 weeks old, weighting 170 a 230 g, were anesthetized and a silver clip (0.20 mm) was placed around the renal artery to induce Goldblatt 2 kidneys-1clip (2K1C) renovascular hypertension. Other animals were subjected to sham surgery (SHAM) and used as control. One week after, animals started the sessions of EF, which consisted of 1 h of swimming in warm water (300C). The animals performed 20 swimming sessions (5 days/ week). The systolic arterial pressure (SAP) was measured by tail cuff, once a week. BP (mean arterial pressure-MAP and heart rate-HR) was also evaluated by telemetry. At the end of exercise sessions, rats were killed by decapitation and the brain areas, hypothalamus, RVLM and cortex, were quickly dissected and frozen on dry ice. Ang II and Ang-(1-7) were measured in the plasma by RIA and the mRNA expression of components of RAS was determined by qRT-PCR. 2K1C rats subjected to EF presented a lower SAP (141 ± 3 mmHg, n=17 vs 163 ± 4 mmHg, n=11, in 2K1C) and lower MAP (157 ± 3 mmHg, n= 5 vs 122 ± 6 mmHg, n=4, 2K1C). Attenuated hypertension was accompanied by lower baseline HR (349 ± 5 beats/min; n=5 vs 361 ± 5 beats/min; n=4, 2K1C). BP values were higher in 2K1C-EF rats than SHAM rats (124 ± 2 mmHg, n=12). The attenuation in BP did not affect the cardiac hypertrophy evaluated by the ratio between left ventricle weight and body weight. 2K1C presented overactivity of the circulating, as evaluated by the increase plasma renin (7 ± 1,7 ng/ml/h, n=7 vs 2,3 ± 0,6 ng/ml/h, n=6, SHAM ), increase in plasma Ang II (218 ± 35 pg/ml, n=7 vs 130 ± 18 pg/ml, n=6, SHAM) and Ang-(1-7) (68 ± 11 pg/ml, n=7 vs 28 ± 4 pg/ml, n=8, SHAM) levels. In addition, 2K1C presented increased Ang II (2 ± 0,2 pg/mg de proteina, n=6 vs 1,1 ± 0,05 pg/mg de proteina, n=7, SHAM) and Ang-(1-7) (2,3 ± 0,2 pg/mg de proteina, n=6 vs 1,1 ± 0,3 pg/mg de proteina, n=4, SHAM) in the left ventricle. EF completely prevented these alterations in plasma and reduced Ang-II levels in the left ventricle. Ang-(1-7) levels in the heart were kept elevated in 2K1C-EF (1,8 ± 0,2 pg/mg de proteina, n=4 vs 2,3 ± 0,2 pg/mg de proteina, n=6, 2R1C). Regarding the evaluation of RAS components in brain areas, 2K1C presented increased mRNA expression of angiotensinogen (4,5 ± 0,7 u.a., n=4 vs 1,0 ± 0,1 u.a.,n=4, SHAM) and decreased expression of ACE2 (0,4 ± 0,1 u.a., n=4 vs 1,1 ± 0,3 u.a.,n=4, SHAM), without change in mRNA expression AT1 and MAS at the RVLM. 2K1C rats subjected to EF presented reduction in AT1 expression (0,5 ± 0,1 u.a., n=4) and increase in ACE2 (2,3 ± 0,5 u.a., n=4) and in MAS receptor (3,3 ± 0,6 u.a., n=4). In the hypothalamus, 2K1C rats presented increased mRNA expression of AT1 (2,9 ± 0,5 u.a., n=3 vs 1,0 ± 0,1 u.a., n=4, SHAM), without significant change in the other components. EF increased mRNA expression of ACE (2,4 ± 0,3 u.a., n=5), ACE2 (3,7 ± 0,4 u.a., n=4) and MAS receptor (3,2 ± 0,4 u.a., n=4) and attenuated AT1 (2,1 ± 0,1 u.a., n=3). These changes resulted in na increase in the ratio between ACE2/ ACE and MAS/ AT1, in the hypothalamus. In addition, EF normalized Ang-(1-7) (136,4 ± 6,5 pg/mg protein, n=8 vs 97,66 ± 6,9 pg/mg de protein, n=6, in 2K1C) and Ang II (5,7 ± 0,4 pg/mg protein, n=8 vs 7,2 ± 1,2 pg/mg protein, n=5 in 2K1C). In order to investigate one mechanism involved in these changes 2K1C rats were subjected to denervation of the baro/ chemoreceptor (SAD). The effects of EF were partially abolished 2K1C-SAD-EF rats. 2R1C-SAD-EF rats presented elevated levels of BP (190 ± 20 mmHg, n=4 ) similar to 2R1C rats (177 ± 13 mmHg, n= 4), and similar mRNA expression of RAS components in the RVLM and hypothalamus in comparison 2K1C. In summary, the results of the present study showed that physical exercise modulates the activity of components of RAS in brain areas related to cardiovascular control. Further, these effect are mediated through baro/chemorreceptor afferents. Future studies are needed to demonstrate in which proportion the changes in the RAS axis to the ACE2/ Ang-(1-7)/ MAS in the RVLM and hypothalamus are related to the fall in sympathetic drive and BP that is induced by physical exercise in hypertensive animals.
Subject: Exercícios físicos
Sistema renina-angiotensina Fisiologia
Hipertensão
Hipotálamo
Fisiologia
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9ESGXP
Issue Date: 21-Dec-2012
Appears in Collections:Teses de Doutorado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
tese_luiza_michelle_cangussu.pdf460.12 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.