Alterações geométricas e funcionais ventriculares em modelo translacional de insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada (ICFEp)
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17138/tde-08092025-144619/ |
Resumo: | Introdução: A insuficiência cardíaca (IC) é um importante problema de saúde pública, caracterizado por sua crescente prevalência, altas taxas de hospitalização e mortalidade associada. Notavelmente, aproximadamente metade dos casos de IC é diagnosticada como insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada (ICFEp). Estudos sugerem que protocolos que incorporam fatores de risco cardiovasculares específicos podem estabelecer um modelo representativo de ICFEp em pequenos animais. Esses modelos têm o potencial de aprofundar nosso conhecimento sobre os mecanismos fisiopatológicos pouco compreendidos da ICFEp e fornecer uma plataforma para testar novas intervenções terapêuticas. Objetivos: O objetivo deste estudo é investigar, prospectivamente, o desenvolvimento da síndrome de ICFEp em ratos Wistar, pela indução de um conjunto decomorbidades, tais quais HAS, obesidade, disglicidemia, envelhecimento e sedentarismo, e caracterizar as alterações geométricas, funcionais de VE e perfusionais microvasculares miocárdicas. Métodos: Os ratos Wistar-Kyoto (WKY) foram acompanhados por 40 semanas e comparados com ratos espontaneamente hipertensos (SHR) e ratos SHR obesos (SHR-OBS) alimentados com uma dieta de cafeteria. As medições foram feitas em três momentos: T0, 32 semanas e 40 semanas. Os parâmetros avaliados incluíram o peso corporal, a frequência cardíaca (FC), a pressão arterial (PA), a glicose em jejum e o teste de tolerância à glicose (TTG). A geometria e a função cardíaca foram avaliadas prospectivamente por meio de ecocardiografia. O Speckle tracking foi usado para avaliar a deformação miocárdica, e a reserva de fluxo coronariano (RFC) foi medida com a velocidade do Doppler coronariano. No momento final, foram realizadas avaliações hemodinâmicas invasivas para avaliar a pressão diastólica final do ventrículo esquerdo (VE) e a constante de tempo (TAU). Também foram realizadas análises histológicas do miocárdio. Resultados: Da 32ª semana até o final do estudo, os ratos SHR-OBS apresentaram peso corporal significativamente maior em comparação com os grupos WKY e SHR. Os grupos SHR e SHR-OBS também apresentaram pressão arterial significativamente mais alta em comparação com os ratos WKY. Os animais SHR-OBS apresentaram uma resposta retardada de glicose no sangue durante o TTG em comparação com os outros grupos. O modelo mostrou um aumento na dimensão do átrio esquerdo (AE) e na espessura relativa da parede do VE, acompanhado de sinais de redução da complacência do VE, conforme indicado por uma relação E/e\' aumentada e CFR reduzida. A fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) permaneceu preservada em todos os grupos durante o estudo. Apesar da FEVE preservada, os índices de deformação miocárdica, como a Strain longitudinal global (GLS) e a Strain radial global (GRS), foram significativamente reduzidos no grupo SHR-OBS. Além disso, foi observada uma forte correlação entre a relação E/e\' e o TAU. Correlações semelhantes foram encontradas entre CFR e GLS. A análise histológica revelou que os grupos SHR e SHR-OBS tinham diâmetros maiores de cardiomiócitos. A deposição de colágeno foi mais pronunciada em ambos os grupos SHR, sendo que o grupo SHR-OBS apresentou o acúmulo mais significativo. Conclusões: O modelo animal translacional de ICFEp induz remodelamento e disfunção miocárdica periódicos, caracterizados por disfunção diastólica e redução de GLS e GRS, apesar da FEVE preservada. Esses achados fornecem informações valiosas sobre a fisiopatologia da ICFEp e destacam a utilidade desse modelo para futuras explorações terapêuticas. |
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Alterações geométricas e funcionais ventriculares em modelo translacional de insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada (ICFEp)Ventricular geometric and functional changes in a translational model of heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF)Deformação miocárdicaDisfunção ventricular esquerdaHeart failure with preserved ejection fractionInflamaçãoInflammationInsuficiência cardíaca com fração de ejeção preservadaIsquemia miocárdicaLeft ventricular dysfunctionMyocardial deformationMyocardial ischemiaIntrodução: A insuficiência cardíaca (IC) é um importante problema de saúde pública, caracterizado por sua crescente prevalência, altas taxas de hospitalização e mortalidade associada. Notavelmente, aproximadamente metade dos casos de IC é diagnosticada como insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada (ICFEp). Estudos sugerem que protocolos que incorporam fatores de risco cardiovasculares específicos podem estabelecer um modelo representativo de ICFEp em pequenos animais. Esses modelos têm o potencial de aprofundar nosso conhecimento sobre os mecanismos fisiopatológicos pouco compreendidos da ICFEp e fornecer uma plataforma para testar novas intervenções terapêuticas. Objetivos: O objetivo deste estudo é investigar, prospectivamente, o desenvolvimento da síndrome de ICFEp em ratos Wistar, pela indução de um conjunto decomorbidades, tais quais HAS, obesidade, disglicidemia, envelhecimento e sedentarismo, e caracterizar as alterações geométricas, funcionais de VE e perfusionais microvasculares miocárdicas. Métodos: Os ratos Wistar-Kyoto (WKY) foram acompanhados por 40 semanas e comparados com ratos espontaneamente hipertensos (SHR) e ratos SHR obesos (SHR-OBS) alimentados com uma dieta de cafeteria. As medições foram feitas em três momentos: T0, 32 semanas e 40 semanas. Os parâmetros avaliados incluíram o peso corporal, a frequência cardíaca (FC), a pressão arterial (PA), a glicose em jejum e o teste de tolerância à glicose (TTG). A geometria e a função cardíaca foram avaliadas prospectivamente por meio de ecocardiografia. O Speckle tracking foi usado para avaliar a deformação miocárdica, e a reserva de fluxo coronariano (RFC) foi medida com a velocidade do Doppler coronariano. No momento final, foram realizadas avaliações hemodinâmicas invasivas para avaliar a pressão diastólica final do ventrículo esquerdo (VE) e a constante de tempo (TAU). Também foram realizadas análises histológicas do miocárdio. Resultados: Da 32ª semana até o final do estudo, os ratos SHR-OBS apresentaram peso corporal significativamente maior em comparação com os grupos WKY e SHR. Os grupos SHR e SHR-OBS também apresentaram pressão arterial significativamente mais alta em comparação com os ratos WKY. Os animais SHR-OBS apresentaram uma resposta retardada de glicose no sangue durante o TTG em comparação com os outros grupos. O modelo mostrou um aumento na dimensão do átrio esquerdo (AE) e na espessura relativa da parede do VE, acompanhado de sinais de redução da complacência do VE, conforme indicado por uma relação E/e\' aumentada e CFR reduzida. A fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) permaneceu preservada em todos os grupos durante o estudo. Apesar da FEVE preservada, os índices de deformação miocárdica, como a Strain longitudinal global (GLS) e a Strain radial global (GRS), foram significativamente reduzidos no grupo SHR-OBS. Além disso, foi observada uma forte correlação entre a relação E/e\' e o TAU. Correlações semelhantes foram encontradas entre CFR e GLS. A análise histológica revelou que os grupos SHR e SHR-OBS tinham diâmetros maiores de cardiomiócitos. A deposição de colágeno foi mais pronunciada em ambos os grupos SHR, sendo que o grupo SHR-OBS apresentou o acúmulo mais significativo. Conclusões: O modelo animal translacional de ICFEp induz remodelamento e disfunção miocárdica periódicos, caracterizados por disfunção diastólica e redução de GLS e GRS, apesar da FEVE preservada. Esses achados fornecem informações valiosas sobre a fisiopatologia da ICFEp e destacam a utilidade desse modelo para futuras explorações terapêuticas.Introduction: Heart failure (HF) is a significant public health concern, characterized by its increasing prevalence, high hospitalization rates, and associated mortality. Notably, approximately half of HF cases are diagnosed as heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF). Studies suggest that protocols incorporating specific cardiovascular risk factors can establish a representative model of HFpEF in small animals. These models offer the potential to deepen our understanding of the poorly understood pathophysiological mechanisms of HFpEF and provide a platform for testing novel therapeutic interventions. Objectives: The aim of this study is to prospectively investigate the development of HFpEF syndrome in Wistar rats by inducing a set of comorbidities, such as hypertension, obesity, dysglycidemia, aging and sedentary lifestyle, and to characterize the geometric and functional changes in the LV and myocardial microvascular perfusion. Methods: Wistar-Kyoto (WKY) rats were followed for 40 weeks and compared with spontaneously hypertensive rats (SHR) and obese SHR rats (SHR-OBS) fed a cafeteria diet. Measurements were taken at three time points: T0, 32 weeks, and 40 weeks. Parameters assessed included body weight, heart rate (HR), blood pressure (BP), fasting glucose, and the glucose tolerance test (GTT). Cardiac geometry and function were prospectively evaluated via echocardiography. Speckle tracking was used to assess myocardial deformation, and coronary flow reserve (CFR) was measured with coronary Doppler velocity. At the final time point, invasive hemodynamic assessments were performed to evaluate left ventricular (LV) end-diastolic pressure (EDP) and time constant (TAU). Histological analyses of the myocardium were also conducted. Results: From week 32 until the end of the study, SHR-OBS rats exhibited significantly higher body weight compared to the WKY and SHR groups. Both SHR and SHR-OBS groups also had markedly higher blood pressure compared to WKY rats. The SHR-OBS animals displayed a delayed blood glucose response during the GTT compared to the other groups. The model showed an increase in left atrial (LA) dimension and relative LV wall thickness, accompanied by signs of reduced LV compliance, as indicated by an increased E/e\' ratio and reduced CFR. Left ventricular ejection fraction (LVEF) remained preserved in all groups throughout the study. Despite preserved LVEF, myocardial deformation indices, such as global longitudinal strain (GLS) and global radial strain (GRS), were significantly reduced in the SHR-OBS group. Additionally, a strong correlation was observed between the E/e\' ratio and TAU. Similar correlations were found between CFR and GLS. Histological analysis revealed that both the SHR and SHR-OBS groups had larger cardiomyocyte diameters, along with increased inflammatory cell infiltration. Collagen deposition was more pronounced in both trained groups, with the SHR-OBS group showing the most significant accumulation. Conclusions: The translational animal model of HFpEF induces periodic myocardial remodeling and dysfunction, characterized by diastolic dysfunction and reduced GLS and GRS, despite preserved LVEF. These findings provide valuable insights into the pathophysiology of HFpEF and highlight the utility of this model for future therapeutic exploration.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPRomano, Minna Moreira DiasSapalo, André Timóteo2025-06-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17138/tde-08092025-144619/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-02-26T13:25:02Zoai:teses.usp.br:tde-08092025-144619Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-02-26T13:25:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Introdução: A insuficiência cardíaca (IC) é um importante problema de saúde pública, caracterizado por sua crescente prevalência, altas taxas de hospitalização e mortalidade associada. Notavelmente, aproximadamente metade dos casos de IC é diagnosticada como insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada (ICFEp). Estudos sugerem que protocolos que incorporam fatores de risco cardiovasculares específicos podem estabelecer um modelo representativo de ICFEp em pequenos animais. Esses modelos têm o potencial de aprofundar nosso conhecimento sobre os mecanismos fisiopatológicos pouco compreendidos da ICFEp e fornecer uma plataforma para testar novas intervenções terapêuticas. Objetivos: O objetivo deste estudo é investigar, prospectivamente, o desenvolvimento da síndrome de ICFEp em ratos Wistar, pela indução de um conjunto decomorbidades, tais quais HAS, obesidade, disglicidemia, envelhecimento e sedentarismo, e caracterizar as alterações geométricas, funcionais de VE e perfusionais microvasculares miocárdicas. Métodos: Os ratos Wistar-Kyoto (WKY) foram acompanhados por 40 semanas e comparados com ratos espontaneamente hipertensos (SHR) e ratos SHR obesos (SHR-OBS) alimentados com uma dieta de cafeteria. As medições foram feitas em três momentos: T0, 32 semanas e 40 semanas. Os parâmetros avaliados incluíram o peso corporal, a frequência cardíaca (FC), a pressão arterial (PA), a glicose em jejum e o teste de tolerância à glicose (TTG). A geometria e a função cardíaca foram avaliadas prospectivamente por meio de ecocardiografia. O Speckle tracking foi usado para avaliar a deformação miocárdica, e a reserva de fluxo coronariano (RFC) foi medida com a velocidade do Doppler coronariano. No momento final, foram realizadas avaliações hemodinâmicas invasivas para avaliar a pressão diastólica final do ventrículo esquerdo (VE) e a constante de tempo (TAU). Também foram realizadas análises histológicas do miocárdio. Resultados: Da 32ª semana até o final do estudo, os ratos SHR-OBS apresentaram peso corporal significativamente maior em comparação com os grupos WKY e SHR. Os grupos SHR e SHR-OBS também apresentaram pressão arterial significativamente mais alta em comparação com os ratos WKY. Os animais SHR-OBS apresentaram uma resposta retardada de glicose no sangue durante o TTG em comparação com os outros grupos. O modelo mostrou um aumento na dimensão do átrio esquerdo (AE) e na espessura relativa da parede do VE, acompanhado de sinais de redução da complacência do VE, conforme indicado por uma relação E/e\' aumentada e CFR reduzida. A fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) permaneceu preservada em todos os grupos durante o estudo. Apesar da FEVE preservada, os índices de deformação miocárdica, como a Strain longitudinal global (GLS) e a Strain radial global (GRS), foram significativamente reduzidos no grupo SHR-OBS. Além disso, foi observada uma forte correlação entre a relação E/e\' e o TAU. Correlações semelhantes foram encontradas entre CFR e GLS. A análise histológica revelou que os grupos SHR e SHR-OBS tinham diâmetros maiores de cardiomiócitos. A deposição de colágeno foi mais pronunciada em ambos os grupos SHR, sendo que o grupo SHR-OBS apresentou o acúmulo mais significativo. Conclusões: O modelo animal translacional de ICFEp induz remodelamento e disfunção miocárdica periódicos, caracterizados por disfunção diastólica e redução de GLS e GRS, apesar da FEVE preservada. Esses achados fornecem informações valiosas sobre a fisiopatologia da ICFEp e destacam a utilidade desse modelo para futuras explorações terapêuticas. |
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