Baixe Regulação Momento-a-Momento da Pressão Arterial: Pressorreceptores e Quimiorreceptores e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Literatura, somente na Docsity!
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
INSTITUTO DE CIÊNCIAS BÁSICAS DA SAÚDE
DEPARTAMENTO DE FISIOLOGIA
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Katya Vianna Rigatto
Orientação: Dra. Maria Cláudia Irigoyen
Porto Alegre
TeseGraduação submetida em aoCiência Curso Biológicas:de Pós- Fisiologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul como requisito parcial para a obtenção do Título de Doutor em Ciências Biológicas: Fisiologia
“Imita no sofrimento as árvores que padecem,
quando feridas podadas, com mais vigor reflorescem”
AGRADECIMENTOS
Á minha orientadora Profa Dra. Maria Claudia Irigoyen , pela orientação e pelo exemplo como pesquisadora. Pela sua serenidade e atenção que propiciou a oportunidade deste aprendizado.
À Tânia Regina Gatteli Fernandes pelo auxílio na execução dos experimentos e pela sua grande amizade.
Aos amigos Rogério Isquierdo , Camila Finger e Cristina Campos pela dedicação com que sempre auxiliaram na execução dos experimentos.
À todos os colegas e amigos do curso de Pós-Graduação em Fisiologia da UFRGS, pelo incentivo silencioso.
Àos amigos do Laboratório de Hipertensão Experimental da Unidade de Hipertensão – InCor pela fundamental contribuição, sem a qual esta Tese não teria sido possível.
ÍNDICE
LISTA DE FIGURAS ............................................................................ V
LISTA DE TABELAS............................................................................. VIII
LISTA DE ABREVIATURAS................................................................. XIV
RESUMO............................................................................................... XVI
ABSTRACT............................................................................................ XVIII
1. INTRODUÇÃO.................................................................................. 02
1.1 Hipertensão................................................................................. 02 1.2 Endotélio.................................................................................... 03 1.3 Óxido nítrico............................................................................... 07 1.4 Controle reflexo da pressão arterial............................................. 10 1.4.1 Pressorreceptores.............................................................. 10 1.4.2 Cardiopulmonares.............................................................. 12 1.4.3 Quimiorreceptores.............................................................. 13 1.5 Espécies Ativas de Oxigênio e Estresse Oxidativo..................... 15 1.6 Hipertrofia cardíaca.................................................................... 17 1.7 Sistema renina angiotensina...................................................... 18 1.7.1 Sistema Renina-Angiotensina Local................................. 20 1.8 Enzima Conversora de Angiotensina I (ECA)............................ 21
- HIPÓTESE........................................................................................ 24
- OBJETIVOS...................................................................................... 26
- MATERIAIS E MÉTODOS............................................................... 28 4.1 ANIMAIS...................................................................................... 28
4.5.6 Dosagem da atividade da ECA.......................................... 42 4.6 ANÁLISE ESTATÍSTICA............................................................. 43
- RESULTADOS................................................................................... 46 5.1 CONSUMO DE L-NAME............................................................. 46 5.2 EFEITO DO BLOQUEIO DA SÍNTESE DO ÓXIDO NÍTRICO SOBRE A PRESSÃO ARTERIAL E A FREQÜÊNCIA CARDÍACA.................................................................................... 47 5.3 EFEITO DO BLOQUEIO DA SÍNTESE DO ÓXIDO NÍTRICO SOBRE A RESPOSTA DA PRESSÃO ARTERIAL................... 48 5.3.1 Resposta hipotensora ao nitroprussiato de sódio.............. 48 5.3.2 Resposta pressora à fenilefrina......................................... 48 5.4 EFEITO DO BLOQUEIO DA SÍNTESE DO ÓXIDO NÍTRICO SOBRE A SENSIBILIDADE DO REFLEXO PRESSORRE- CEPTOR ANALISADA PELO ÍNDICE DE SENSIBILIDADE........................................................................... 49 5.4.1 Taquicardia reflexa............................................................ (^49) 5.4.2 Bradicardia reflexa............................................................ 50 5.5 SENSIBILIDADE DO REFLEXO PRESSORRECEPTOR ANALISADA PELA CURVA SIGMÓIDE........................................ 51 5.5.1 Ganho médio do barorreflexo............................................ 51 5.5.2 Ponto de equilíbrio da curva sigmóide.............................. 51 5.5.3 Variações da freqüência cardíaca.................................... 52 5.6 EFEITO DO BLOQUEIO DA SÍNTESE DO ÓXIDO NÍTRICO SOBRE A SENSIBILIDADE DO REFLEXO CARDIO- PULMONAR.................................................................................. 53
5.7 AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE PARASSIMPÁTICA SOBRE A
RESPOSTA REFLEXA (HIPOTENSORA E BRADICÁRDICA)
5.8 EFEITO DO BLOQUEIO DA SÍNTESE DO OXIDO NÍTRICO
- 4.2 GRUPOS EXPERIMENTAIS - 4.2.1 Grupo Controle Normotenso - 4.2.2 Grupos Tratados Hipertensos..........................................
- 4.3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS...................................... - 4.3.1 Indução da Hipertensão................................................... - 4.3.2 Procedimento Cirúrgico...................................................... - 4.3.3 Registro de Pressão Arterial.............................................. - 4.3.4 Coleta de Sangue.............................................................. - 4.3.5 Peso do coração e peso corporal.......................................
- 4.4 AVALIAÇÃO DA SENSIBILIDADE REFLEXA.........................
- 4.4.1 Pressorreceptora...............................................................
- 4.4.2 Cardiopulmonar.................................................................
- 4.4.2.1 Bloqueio farmacológico.............................................
- 4.4.3 Quimiorreceptora................................................................
- 4.5 ANÁLISES BIOQUÍMICAS.......................................................... - 4.5.1 Morte dos animais e preparo do material de estudo.......... - Hemoglobina......................................................................... - 4.5.3 Medida de Lipoperoxidação (LPO)..................................... - 4.5.3.1 Quimiluminescência Iniciada por t-BOOH (QL)....... - 4.5.4 Enzimas antioxidantes....................................................... - 4.5.4.1 Catalase (CAT)......................................................... - 4.5.4.2 Superóxido Dismutase (SOD)................................... - 4.5.4.3 Glutationa Peroxidase (GPx).................................... - 4.5.5 Determinação da Atividade da Renina Plasmática............ - 5.6.1 Resposta hipotensora........................................................ - 5.6.2 Bradicardia reflexa............................................................. - CARDIOPULMONARES COM SEROTONINA............................. PRODUZIDA PELA ESTIMULAÇÃO DOS RECEPTORES - 5.7.1 Reflexo cardiopulmonar após bloqueio com atropina........ - PELOS QUIMIORRECEPTORES................................................. SOBRE A SENSIBILIDADE DO REFLEXO COMANDADO - 5.8.1 Resposta pressora............................................................ - 5.8.2 Resposta bradicárdica....................................................... - 5.8.3 Relação entre dose (KCN) e efeito (∆ PAM)......................
- 5.9 AVALIAÇÕES MORFOMÉTRICAS........................................... - 5.9.1 Peso do coração e índice de hipertrofia............................ - 5.9.2 Peso corporal.....................................................................
- 5.10 ANÁLISES BIOQUÍMICAS...................................................... - 5.10.1 Quimiluminescência......................................................... - 5.10.2 Atividade das enzimas antioxidantes nos eritrócitos........ - 5.10.2.1 Catalase.................................................................. - 5.10.2.2 Superóxido dismutase............................................ - 5.10.2.3 Glutationa peroxidase............................................. - 5.10.3 Atividade da renina plasmática....................................... - 5.10.4 Medida da atividade da ECA........................................... - 5.10.4.1 Renal.......................................................................
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 - Substâncias vasoativas derivadas do endotélio................ 06 FIGURA 2 - Reação de síntese do NO................................................ (^09) FIGURA 3 – Consumo de L-NAME (mg/kg/dia) dos animais tratados por uma semana, duas e quatro semanas............................ 46 FIGURA 4 – Pressão arterial média (mmHg) durante registro de repouso por vinte minutos nos grupos estudados.................. 47 FIGURA 5 – Resposta hipotensora (índice/inclinação da reta) pela injeção de nitroprussiato de sódio........................................... 49 FIGURA 6 – Resposta taquicárdica (índice médio em bpm/mmHg) decorrente da injeção de nitroprussiato de sódio................... 50 FIGURA 7 – Apresentação gráfica do ajuste logístico sigmoidal médio dos ratos tratados e controles................................................. 52 FIGURA 8 – Respostas hipotensoras, em mmHg, decorrentes das injeções de serotonina............................................................ 54 FIGURA 9 – Resposta bradicárdica, em bpm, produzida pela estimulação dos receptores cardiopulmonares pela serotonina............................................................................... 55 FIGURA 10 – Resposta hipotensora (mmHg) decorrente das injeções de serotonina após bloqueio com atropina............................. (^56)
FIGURA 11 – Resposta hipertensora, em percentagem, decorrente das injeções de cianeto de potássio (K2=100μg/kg; K3=120μg/kg; K4=140μg/kg; K5=180μg/kg)........................... 58 FIGURA 12 – Resposta bradicárdica, em percentagem, às injeções
de doses crescentes de KCN (K2=100μg/kg; K3=120μg/kg; K4=140μg/kg; K5=180μg/kg).................................................. 59 FIGURA 13 – Correlações entre as doses de KCN (K1=60μg/kg; K2=100μg/kg; K3=120μg/kg; K4=140μg/kg; K5=180μg/kg) e as variações na %PAM. Letra A = grupo controle (p<0,05); B = 1 semana; C = 2 semanas e D = 4 semanas de tratamento............................................................................... 60 FIGURA 14 – Correlações entre a PAM e o índice de hipertrofia cardíaca (p<0,05).................................................................... 61 FIGURA 15 – Quimiluminescência é apresentada em contagem por segundo por mg de proteína (cps/mg de proteína). ............... 63 FIGURA 16 – Atividade da catalase apresentada em ρmoles/mg de proteína................................................................................... 64 FIGURA 17 – Atividade da superóxido dismutase apresentada em U SOD/mg de proteína............................................................... 65 FIGURA 18 – Atividade da glutationa peroxidase expressos em ηmoles/min./mg de proteína................................................... 66 FIGURA 19 – Atividade de renina plasmática (ηg de Angiotensina I liberado por ml/hora)............................................................... 67 FIGURA 20 – Correlação positiva entre a atividade da renina plasmática (ηg de Angiotensina I liberado por ml/hora) e a freqüência cardíaca (bpm) (p < 0,05)...................................... 67 FIGURA 21 – Valores da medida da atividade da ECA no rim (ηmoles His-Leu/min./mg de proteína)................................................ 68
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – Sensibilidade do reflexo pressorreceptor para a freqüência cardíaca avaliada a partir do ajuste de uma equação logística sigmoidal aos dados de pressão arterial média e freqüência cardíaca................................................. 53 TABELA 2 – Percentagens das respostas pressoras resultantes das injeções de doses crescentes de cianeto de potássio................................................................................. 57 TABELA 3 – Índice de hipertrofia dos grupo controle e tratados......... 61 TABELA 4 – Peso corporal dos animais controle e tratados.............. 62
LISTA DE ABREVIATURAS
Ang II angiotensina II
CAT enzima catalese ECA enzima conversora de angiotensina EDHF fator hiperpolarizante derivado do endotélio FC freqüência cardíaca FE fenilefrina
GMPc guanosina ciclase 3’5’-monofosfato
GPx enzima glutationa peroxidase GSH glutationa reduzida GSSG glutationa oxidada 5HT serotonina H 2 O 2 peróxido de hidrogênio KCN cianeto de potássio L-NAME NG-nitro-L-arginina metil ester LPO lipoperoxidação LOOH hidroperóxidos lipídicos LOO -^ lipoperóxidos MDA malondialdeido NADPH nicotinamida adenina dinucleotídeo NO óxido nítrico NO 2 dióxido de nitrogênio
NOS óxido nítrico sintase
NP nitroprussiato de sódio O 2 -^ ânion superóxido OONO -^ peróxido nitrito
RESUMO
Neste estudo observamos os efeitos do bloqueio crônico do óxido nítrico por uma (1s), duas (2s) e quatro (4s) semanas de tratamento sobre a pressão arterial, freqüência cardíaca e o controle reflexo da circulação. O bloqueio crônico do óxido nítrico pela L-nitro-arginina-metil-éster (L-NAME), na água de beber, aumentou a pressão arterial média (PAM) em mmHg (1s=144; 2s=153 e 4s=167) de maneira tempo-dependente, quando comparado ao grupo controle (c=102). Tal aumento foi acompanhado pelo aumento de consumo de L-NAME e pelo aumento da relação peso do coração/peso corporal, um índice de hipertrofia cardíaca. A freqüência cardíaca (FC) basal não foi diferente entre os grupos tratados e o controle. O reflexo comandado pelos pressorreceptores estava atenuado significativamente (c=-4,17; 1s=-2,72; 2s=-2,10 e 4s=2,41) nos animais tratados, enquanto o reflexo cardiopulmonar estava exacerbado, de forma semelhante, em todos os grupos tratados. É possível que a atenuação do baroreflexo esteja relacionada ao aumento da sensibilidade do reflexo cardiopulmonar onde houve tanto aumento da resposta bradicárdica em bpm (c=-77; 1s=-109; 2s=-114 e 4s=-122) quanto da resposta hipotensora em mmHg (c=-14; 1s=-28; 2s=-29 e 4s=-31). A resposta hipertensora comandada pelos quimiorreceptores estava diminuída enquanto a resposta de bradicardia praticamente não se alterou. Em todos os reflexos testados a bradicardia reflexa estava normal ou aumentada. As respostas reflexas normalmente associadas à ativação do ramo simpático do sistema nervoso autônomo estavam reduzidas enquanto os quimiorreceptores e os barorreceptores foram estimulados. Já a resposta de hipotensão mediada pelos cardiopulmonares estava aumentada nos animais hipertensos. Esses dados em conjunto sugerem um aumento tônico da atividade simpática periférica reduzindo a reserva para respostas excitatórias e facilitando as respostas inibitórias. Alterações do sistema renina angiotensina como aumento da atividade da renina plasmática nos animais tratados por duas semanas, não se correlacionaram com as alterações de PAM ou do controle reflexo da FC. A atividade da enzima de conversão da angiotensina I (ECA) se
correlacionou positivamente com a hipertrofia cardíaca. Não foram observadas alterações da ECA pulmonar e da aorta. Alterações da atividade das enzimas antioxidantes mostraram variações tempo-dependentes que culminaram, no grupo de quatro semanas, com redução do estresse oxidativo expresso pela quimiluminescência. Neste tempo de tratamento, o aumento da atividade da enzima superóxido dismutase indica um papel para o ânion superóxido na fisiopatologia desse modelo de hipertensão. Finalizando, o bloqueio da síntese do óxido nítrico em ratos, pela administração crônica de L-NAME durante uma, duas e quatro semanas na água de beber, induziu hipertrofia cardíaca e aumentou a PAM. Esse aumento foi maior após 4 semanas de tratamento. Entretanto, diferentemente do que esperávamos, as alterações do controle reflexo da circulação encontradas após uma semana, não foram diferentes das encontradas em 4 semanas, com exceção do quimiorreflexo, que foi menor só na segunda e quarta semanas.
ABSTRACT
In this study it was observed the nitric oxide blockade effect over one (1W), two (2w) and four weeks (4w) of treatment in the blood pressure, heart rate and the reflex control of the circulation. The chronic blockage of nitric oxide by L-nitro-arginine-methyl-ester (L- NAME) in the water, increased the mean arterial pressure (MAP/mmHg) in a time-dependent manner (1w=144; 2w=153; and 4w=167) when compared to controls (c=102). This increase came with high L-NAME intake and ratio body weight - heart weight, a cardiac hipertrophy index.
superoxide anion play an important role in the physiopathology of this model of hypertension. Finally, the nitric oxide blockage in rats by cronic L-NAME administration in the water, for one, two and four weeks, induced cardiac hypertrophy and increased in MAP. This increase was higher after four weeks of treatment. The circulation reflex control alterations found after one week, were not different from that after four weeks of treatment, except the chemoreflex which was lower only in the second and fourth weeks.
1. INTRODUÇÃO
1.1 Hipertensão
As doenças cardiovasculares representam uma das mais importantes causas de morte nos países ocidentais. Aproximadamente um milhão de pessoas morrem de doenças cardiovasculares somente nos Estados Unidos. Um grande número dessas mortes anuais são devidas a infarto do miocárdio, acidente vascular cerebral e doença renal crônica. Por essas razões, é de extrema importância compreender os mecanismos envolvidos na regulação da pressão arterial e, consequentemente, no suprimento sangüíneo a cada órgão ou tecido. A hipertensão arterial, influenciando uma série de doenças, permanece como uma das causas mais comuns de morbimortalidade nas sociedades desenvolvidas e em desenvolvimento; estando relacionada a mudanças morfológicas e funcionais no sistema cardiovascular e no controle autonômico em humanos e animais (Tipton 1991). Considera-se que o aumento das pressões sistólica e de pulso refletem uma redução da complacência arterial, enquanto aumento das pressões média e diastólica refletem um aumento na resistência vascular. O limite entre pressões consideradas normais e/ou anormais é difícil de definir, mas, por convenção, hipertensão sistólica supõe valores de pressão sistólica acima de 160 mmHg em pressão diastólica normal. Hipertensão diastólica está presente quando a pressão diastólica em repouso excede 90 mmHg.
