Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia zPmbTSYgrb3qmDYjqCrRQpD S0066-782X2015002200235 S0066-782X2015005050086 10.5935/abc.20150086 Original Articles Co-administration of Apelin and T4 Protects Inotropic and Chronotropic Changes Occurring in Hypothyroid Rats Akhondali Zahra Badavi Mohammad Dianat Mahin Faraji Farzaneh Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences Faculty of Medicine Department of Physiology Ahvaz Iran Physiology Research Center and Department of Physiology, Faculty of Medicine, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz – Iran Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences Mailing Address: Mahin Dianat, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences. Khouzestan. Physiology Research Center and Department of Physiology, Faculty of Medicine, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences. Postal Code 61335, Ahvaz – Iran. E-mail: dianat@ajums.ac.ir, dianatmah@yahoo.com

Author contributions

Conception and design of the research: Badavi M, Dianat M, Faraji F; Acquisition of data: Akhondali Z, Dianat M; Analysis and interpretation of the data: Akhondali Z; Statistical analysis: Akhondali Z, Faraji F; Obtaining financing: Badavi M; Writing of the manuscript: Dianat M, Faraji F; Critical revision of the manuscript for intellectual content: Dianat M.

Potential Conflict of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

 31 07 2015 09 2015 105 3 235 240 25 11 2014 28 04 2015 30 04 2015 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution NonCommercial License which permits unrestricted noncommercial use, distribution, and reproduction in any medium provided the original work is properly cited. Abstract Background:

One of the most important thyroid hormone targets is the cardiovascular system. Hemodynamic changes, such as decreased resting heart rate (HR), myocardial contractility, and cardiac output, and increased diastolic pressure and systemic vascular resistance, have been observed in hypothyroid patients. Moreover, in these patients, ECG changes include sinus bradycardia and low voltage complexes (P waves or QRS complexes).

 Objective:

This study aimed at evaluating the prophylactic effect of apelin on HR changes and QRS voltage that occur in propylthiouracil (PTU)-induced hypothyroid rats.

 Method:

In this study, 48 adult male Wistar rats weighing 170-235g were randomly divided into 6 groups: Control group (normal saline ip injection + tap water gavage); P group (PTU 0.05%, in drinking water); A group (apelin 200 µg.kg-1.day-1, ip); PA group [co-administration of PTU and apelin]; PT group [co-administration of PTU + T4 (0.2 mg/g per day, gavage)]; and PAT group (co-administration of PTU, apelin and T4). All experiments were performed for 28 consecutive days, and then the animals were anesthetized with an ip injection of ketamine (80 mg/kg) and xylazine (12 mg/kg). Lead II electrocardiogram was recorded to calculate HR and QRS voltage.

 Results:

Heart rate and QRS voltage increased more significantly in the hypothyroid group that consumed both apelin and T4 (201 ± 4 beat/min, 0.71 ± 0.02 mv vs. hypothyroid 145 ± 9 beat/min, 0.563 ± 0.015 mv; respectively).

 Conclusion:

The co-administration of apelin and T4 showed a protective effect on QRS voltage and HR in PTU‑induced hypothyroid rats.

 Keywords: Hypothyroidism / blood Thyroid Hormones / blood Thyroxine / therapeutic use Cardiotonic Agents Rats Physiology Research Center of Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences PRC-152 Introduction

Thyroid hormone is necessary to regulate metabolic rate 1. Thyroid hormone also has an effect on the cardiovascular function, in which a minimal decrease of circulating thyroid hormones may cause cardiovascular dysfunction2. In patients with overt hypothyroidism, lack of thyroxin (T4) feedback leads to TSH levels higher than those in healthy individuals, whereas in milder or subclinical hypothyroidism, T4 and triiodothyronine (T3) levels are normal, but TSH levels are higher than in healthy people3. As a result of the loss of thyroid hormones, some structural and morphological changes occur in cardiac cells causing changes in heart hemodynamic characteristics. Decreased resting heart rate (HR), cardiac output, heart contractility and stroke volume, as well as increased systemic vascular resistance and diastolic pressure have all been identified in hypothyroidism. Furthermore, bradycardia, narrow pulse pressure, voltage reduction and cardiac block have also been observed4-6. Heart rate variability and heart rate turbulence are the criteria of cardiovascular autonomic function that change in hypothyroid patients5,7. One of the criteria of cardiac contractility is the QRS amplitude.

In hypothyroid patients, ECG manifestations, such as sinus bradycardia, low voltage complexes (small P waves or QRS complexes), prolonged PR and QT intervals, and flattened or inverted T waves have been observed8. In addition, pericardial effusion, which could affect ECG, has been shown in up to 30% of hypothyroid patients8.

Moreover, angina and myocardial infarction have been observed approximately in 1% of the general population, and 4% of individuals 60 years and older are prescribed long-term T49,10.

Apelin is an endogenous ligand that is expressed throughout a number of tissues such as heart, brain, liver, skeletal muscle and kidney. Apelin acts through the APJ receptor, a G protein-coupled receptor, and shares similarities with the angiotensin II-angiotensin II type 1 receptor pathway11,12. Apelin causes endothelium-dependent vessel vasodilation through eNOS activation, and promotes NO release. Furthermore, apelin and APJ receptor have an effective role in the development of cardiac cells13. This endogenous ligand, which affects myocardial cells, causes an increase in cardiac contraction14,15. It has been reported that apelin has an inotropic effect on heart16.

Since the contraction of heart muscle is associated with QRS voltage, and considering that the QRS complex voltage and HR are reduced in hypothyroid patients, the aim of the present study is to evaluate the protective effect of apelin on the inotropic and chronotropic changes that occur in the absence of thyroid hormones.

 Methods Materials

Ketamine and xylazine were purchased from Alfas Co. (Holland). Propylthiouracil (PTU) and T4 were obtained from Sigma-Aldrich Co. (USA), and apelin from Cayman Chemical Co. (USA). PTU was dissolved in drinking water (0.05%), and apelin, at the dose of 200 µ g.kg-1.day-1, was dissolved in normal saline and injected intraperitoneally (ip). L-thyroxin was dissolved at first in 0.1 normal NaOH and then diluted with tap water to the desired concentration (0.2 mg/g per day).

 Animal treatment

Forty-eight male Wistar rats (170-235 g) were housed in standard conditions (22+2°C, 12/12 h light-dark cycle) with free access to standard rat chow diet (Pars Co. IR) and tap water ad libitum. All procedures were performed in accordance with the standards for animal care, established and approved by the Research Committee of the Ahwaz Jundishapour University of Medical Sciences, Ahwaz, Iran.

The rats were divided into six groups of eight animals each: Control group; hypothyroid group (P) [treated with PTU (0.05%)]; A group [treated with apelin (200 µ g.kg-1.day-1), ip]; PA group [co-administration of PTU and apelin]; PT group [co-administration of PTU and T4, gavage]; and PAT group [co-administration of PTU, apelin and T4]17-19. The treatment period in each experiment was four weeks.

Body weight was assessed every week and the serum levels of T4 and TSH were assayed at the end of experiments. After the procedures, the animals were anesthetized with an ip injection of ketamine (80 mg/kg) and xylazine (12 mg/kg). Rectal temperature was continuously monitored and maintained within 37-38°C using a heat pad and heat lamp. Lead II electrocardiogram was recorded to calculate HR and QRS voltage (PowerLab, ADInstruments, Australia) as follows: electrodes consisting of 26-gauge needles were placed subcutaneously for 1 cm at the xiphoid cartilage (positive electrode), right shoulder (negative), and left shoulder (reference). Electrodes were connected to a Bioamp amplifier (ADInstruments, Australia) and were digitalized through an A/D converter PowerLab 8sp (ADInstruments, Australia). Digital recordings were analyzed with Chart software for Windows 7 (ADInstruments, Australia). Events were registered to 4 K/s and were filtered to 60 Hz20. The ECG was calibrated for 25 mm/s with a sensitivity of 10 mm = 10 mV. ECG recordings were obtained for five minutes. The QRS complex voltage (in mV), to assess inotropic changes, was measured manually as the sum of absolute voltages of any positive or negative deflection. All calculations were made on the average of five QRS complexes. The HR, to assess chronotropic changes, was derived from the ECG signal.

 Statistical analysis

Statistical analysis was performed using SPSS and the data are expressed as the mean ± SEM. Comparisons were made by using one-way analyses of variance (ANOVA), which was followed by a Least Significant Difference (LSD) test. p < 0.05 was considered statistically significant.

 Results Serum TSH and T4 levels

In the hypothyroid rats, the serum levels of TSH increased, while T4 levels decreased significantly as compared with those of the control group (p < 0.01, Table 1). These values indicated that hypothyroidism induction by PTU was successful. Apelin administration with PTU prevented the rising of TSH and T4 levels. In addition, increased T4 and decreased TSH levels were shown in the PT group as compared with the hypothyroid group (p < 0.01). Although the co-administration of these three drugs prevented the rising of TSH and the decline of T4 levels, there was still a significant difference with the control group (p < 0.01).

Comparison of T4 and TSH hormone level in different groups
Groups T4 (nmol/L) TSH (μlU/mL)
CO 76.75±5 1.32±0.3
P 24.49±3.1** 12.02±2.8**
A 87.59±5.27†† 0.84±0.3††
PA 16.49±2.14**€€ 5.09±0.57††
PT 95.50±0.25**††€€ 8.78±1.56**
PAT 50.26±0.11**†† 9.49±1.88**

CO: control group; P: PTU-treated group; A: Intact animals group that received apelin; PA: receiving PTU and apelin at the same time; PT: receiving PTU and T4at the same time; PAT: receiving PTU, apelin and T4 at the same time. *p < 0.05;

p < 0.01 compared to the control group; †p < 0.05;

p < 0.01 compared to the P group,

p < 0.01 compare to the PAT group (mean±SEM, n=8, one-way ANOVA followed by LSD test).

 Body weight

As expected, body weight in the control group increased significantly; however, in the hypothyroid group, it was reduced during the four weeks of PTU administration (p < 0.01; Table 2). On the other hand, in the euthyroid rats, administration of apelin led to a significant increase in body weight (p < 0.01). Furthermore, compared with the control and hypothyroid groups, co-administration of PTU and apelin reduced body weight in intact animals (p < 0.01, p < 0.05). Although T4 hormone therapy replacement with apelin in these rats could prevent weight loss, there is still a significant difference with the control group (p < 0.05). However, with combination of these three drugs, the weight gain could match that of the control group. Regarding the heart weight changes, it should be mentioned that although the ratio of heart weight to body weight did not change in the hypothyroid group, it was enhanced by apelin in the euthyroid group (p < 0.01). Moreover, this ratio did not change in the other groups (Table 2).

Comparison of body weight and heart weight in different groups
Groups BW1 (g) BW2 (g) Heart weight(g) Gain (g) % changes' HW/BW (g)
CO 232±5 248±5 0.82±0.04 16±2 7 0.32±0.01
P 224±7 219±6 0.75±0.03 -5±3** -2** 0.35±0.01
A 169±3 200±5 0.80±0.03 31±3**†† 19**†† 0.39±0.01**†
PA 169±4 156±3 0.51±0.01**††€ -13±3**†€€ -7**†€€ 0.33±0.01
PT 206±4 209±6 0.72±0.02**€ 3±3* 1* 0.34±0.01
PAT 176±5 183±7 0.62±0.03**†† 11±4†† 6†† 0.35±0.01

CO: control group; P: PTU-treated group; A: Intact animals group that received apelin; PA: receiving PTU and apelin at the same time; PT: receiving PTU and T4at the same time; PAT: receiving PTU, apelin and T4 at the same time.

BW1: body weight at the beginning of experiment; BW2: body weight at the end of experiment HW: heart weight; HW/BW: ratio of heart weight to body weight. a: percentage of variation compared to the initial body weight

p < 0.05;

p < 0.01 compared to the control group;

p < 0.05,

p < 0.01 compared to the P group,

p < 0.05,

p < 0.01 compare to the PAT group (mean±SEM, n=8, one-way ANOVA followed by LSD test).

 Heart rate

In hypothyroid animals, HR significantly reduced in comparison with the control group (145±9.5 vs. 227±7.8 beat/min, p < 0.001, Figure 1). In addition, the four-week administration of apelin to normal rats increased their HR (270±11.6 beat/min). Administration of apelin with PTU could not change HR as opposed to the hypothyroid group (157±16.4 vs. 145±9.5 beat/min). However, the administration of T4 with PTU could significantly prevent HR reduction (180±4 vs. 145±9.5 beat/min, p < 0.05), but the co-administration of apelin and T4 with PTU was more effective in rising HR (201±4.3 vs. 145±9.5 beat/min, p < 0.001).

Comparison of heart rate in various groups. Data are expressed as mean±SEM. The analysis of data was done by using one-way ANOVA followed by LSD test. **p < 0.01, ***p < 0.001 compared to the control; †p < 0.05, †††p < 0.001 compared with the hypothyroid group; €€ p < 0.01 compared with the PAT group. CO: control group; P: PTU-treated group; A: Intact animals group that received apelin; PA: receiving PTU and apelin at the same time; PT: receiving PTU and T4at the same time; PAT: receiving PTU, apelin and T4 at the same time. QRS voltage

The QRS voltage significantly decreased in the groups that received PTU as compared with the control group (0.563±0.015 vs. 0.72±0.02 mV, p < 0.001, Figure 2). However, apelin administration to normal animals increased QRS voltage significantly (0.844±0.022 mV, p < 0.001). Although the administration of apelin (0.646±0.026 mV, p < 0.05) or T4 (0.661±0.032 mV, p < 0.01) along with PTU could change QRS voltage, the co-administration of these three drugs together was more effective (0.708±0.02 mV, p < 0.001).

Comparison of QRS voltage in various groups. Data are expressed as mean±SEM. The analysis of data was done by one-way ANOVA followed by LSD test. **p < 0.01, ***p < 0.001 compared with the control; †p < 0.05, ††p < 0.01, †††p < 0.001 compared with the hypothyroid group. CO: control group; P: PTU-treated group; A: Intact animals group that received apelin; PA: receiving PTU and apelin at the same time; PT: receiving PTU and T4at the same time; PAT: receiving PTU, apelin and T4 at the same time. Discussion

This study showed that the administration of apelin alone to normal rats or with T4 in PTU-induced hypothyroid rats decreases TSH, but increases T4 serum levels.

Taheri et al. have illustrated that intracerebroventricular administration of pyroglutamylated apelin-13 (10 nmol) decreased the TSH level although this reduction was not significant21. Pan et al18 have shown that T4 therapy decreased TSH level during 28 days after PTU-induced hypothyroidism. These findings suggest that apelin may have an effect on endocrine regulation and some hormones circulation. However, the regulatory effect of apelin on the thyroid axis and cell signaling calls for further study.

Comparing the results obtained from ECG in this study showed that HR and QRS voltage were reduced in the hypothyroid group as compared with those of the control group. On the other hand, the administration of apelin demonstrated an increasing effect on HR and QRS voltage in normal rats.

Thyroid hormones have an effective role in the regulation of the expression of some genes related to pacemaker cells; therefore, the loss of thyroid hormones causes a decrease in the sinoatrial node function22,23. Similarly to our finding, Joppet et al. have indicated that the intravenous apelin infusion in human increases HR and cardiac output24. Another study has shown that apelin has a positive chronotropic effect on myocardium via increasing cardiac excitability due to modulation of INa gating and amplitude25, which may be one of the reasons of the increase in HR by apelin. Our study showed that the co-administration of L-T4 and apelin in the PAT group prevents the decline in HR and QRS voltage in PTU-induced hypothyroid rats. Although the administration of each of these two drugs improves HR and QRS voltage, they significantly differed from the control group. It has been reported that the abnormality of ventricular systolic and diastolic functions in hypothyroidism was improved by L-T410. It has also been identified that the variation of thyroid hormones could make a change in the expression of several gene proteins including: Ca2+-ATPase, phospholamban, myosin, beta-adrenergic receptors, adenylate cyclase, guanine-nucleotide-binding proteins, Na+/Ca2+ exchanger, Na+/K+ ATPase, and voltage gated-potassium channels3. The decrease in heart contraction in hypothyroidism is related to the decrease in sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase gene expression and the increase in phospholamban3.

Berry et al26 have reported that apelin has an inotropic effect by increasing the cardiac output without changing the end-diastolic volume. Apelin peptides are among the most potent endogenous positive inotropic agents27. The inotropic effect of apelin mediated through G-protein coupled to APJ receptor activates protein kinase C, which affects Na+/H+ exchanger; however, this promotes inner cell alkalinization and sensitization of myofilaments to Ca2+. On the other hand, it affects Na+/Ca2+ exchanger and increases cytoplasmic Ca2+ 11,14,24. Wang et al28 have shown that L-T4 increases alpha-myosin heavy chain (αMHC) isoform gene expression, which improves the heart contraction potential. This suggests that the co-administration of L-T4 and apelin, probably regulates the gene expression of contraction proteins and increases the sensitivity of myofilaments to calcium24.

According to previous studies and the findings of this study, it is suggested that apelin may have a role in cardiac contractility by changing phospholipase C, protein kinase C, Na+/H+ exchanger and sarcolema Na+/Ca2+ exchanger gene expression in hypothyroid rats.

 Conclusion

In conclusion, although apelin increases cardiac voltage in the absence of thyroid hormone, this mechanism of apelin is more effective in the presence of the thyroid hormone.

 Acknowledgments

The source of data used in this paper was from the MSc. thesis of Miss Zahra Akhondali, a student of Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences. Authors gratefully acknowledge the help and financial support of Physiology Research Center of Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences (grant No. PRC-152).

Sources of Funding

This study was funded by Physiology Research Center of Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences.

Study Association

This article is part of the thesis of master submitted by Mahin Dianat, from Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences.

 References McAninch EA, Bianco AC. Thyroid hormone signaling in energy homeostasis and energy metabolism. Ann N Y Acad Sci. 2014;1311:77-87. McAninch EA Bianco AC Thyroid hormone signaling in energy homeostasis and energy metabolism Ann N Y Acad Sci 2014 1311 77 87 Coceani M. Heart disease in patients with thyroid dysfunction: hyperthyroidism, hypothyroidism and beyond. Anadolu Kardiyol Derg. 2013;13(1):62-6. Coceani M Heart disease in patients with thyroid dysfunction: hyperthyroidism, hypothyroidism and beyond Anadolu Kardiyol Derg 2013 13 1 62 66 Klein I, Danzi S. Thyroid disease and the heart. Circulation. 2007;116(15):1725-35. Erratum in: Circulation. 2008;117(3):e18. Klein I Danzi S Thyroid disease and the heart Circulation 2007 116 15 1725 1735 Erratum in: Circulation. 2008;117(3):e18. Biondi B. Mechanisms in endocrinology: heart failure and thyroid dysfunction. Eur J Endocrinol. 2012;167(5):609-18. Biondi B Mechanisms in endocrinology: heart failure and thyroid dysfunction Eur J Endocrinol 2012 167 5 609 618 Celik A, Aytan P, Dursun H, Koc F, Ozbek K, Sagcan M, et al. Heart rate variability and heart rate turbulence in hypothyroidism before and after treatment. Ann Noninvasive Electrocardiol. 2011;16(4):344-50. Celik A Aytan P Dursun H Koc F Ozbek K Sagcan M Heart rate variability and heart rate turbulence in hypothyroidism before and after treatment Ann Noninvasive Electrocardiol 2011 16 4 344 350 Rhee SS, Pearce EN. Update: Systemic Diseases and the Cardiovascular System (II). The endocrine system and the heart: a review. Rev Esp Cardiol. 2011;64(3):220-31. Rhee SS Pearce EN Update: Systemic Diseases and the Cardiovascular System (II). The endocrine system and the heart: a review Rev Esp Cardiol 2011 64 3 220 231 Galetta F, Franzoni F, Fallahi P, Tocchini L, Braccini L, Santoro G, et al. Changes in heart rate variability and QT dispersion in patients with overt hypothyroidism. Eur J Endocrinol. 2008;158(1):85-90. Galetta F Franzoni F Fallahi P Tocchini L Braccini L Santoro G Changes in heart rate variability and QT dispersion in patients with overt hypothyroidism Eur J Endocrinol 2008 158 1 85 90 Wald DA. ECG Manifestations of selected metabolic and endocrine disorders. Emerg Med Clin North Am. 2006;24(1):145-57. Wald DA ECG Manifestations of selected metabolic and endocrine disorders Emerg Med Clin North Am 2006 24 1 145 157 Ching GW, Franklyn JA, Stallard TJ, Daykin J, Sheppard MC, Gammage MD. Cardiac hypertrophy as a result of long-term thyroxine therapy and thyrotoxicosis. Heart. 1996;75(4):363-8. Ching GW Franklyn JA Stallard TJ Daykin J Sheppard MC Gammage MD Cardiac hypertrophy as a result of long-term thyroxine therapy and thyrotoxicosis Heart 1996 75 4 363 368 Gammage M, Franklyn J. Hypothyroidism, thyroxine treatment, and the heart. Heart. 1997;77(3):189-90. Gammage M Franklyn J Hypothyroidism, thyroxine treatment, and the heart Heart 1997 77 3 189 190 Chandrasekaran B, Dar O, McDonagh T. The role of apelin in cardiovascular function and heart failure. Eur J Heart Fail. 2008;10(8):725-32. Chandrasekaran B Dar O McDonagh T The role of apelin in cardiovascular function and heart failure Eur J Heart Fail 2008 10 8 725 732 De Falco M, De Luca L, Onori N, Cavallotti I, Artigiano F, Esposito V, et al. Apelin expression in normal human tissues. In Vivo. 2002;16(5):333-6. De Falco M De Luca L Onori N Cavallotti I Artigiano F Esposito V Apelin expression in normal human tissues In Vivo 2002 16 5 333 336 Kursunluoglu-Akcilar R, Kilic-Toprak E, Kilic-Erkek O, Turgut S, Bor-Kucukatay M. Apelin-induced hemorheological alterations in DOCA-salt hypertensive rats. Clin Hemorheol Microcirc. 2014;56(1):75-82. Kursunluoglu-Akcilar R Kilic-Toprak E Kilic-Erkek O Turgut S Bor-Kucukatay M Apelin-induced hemorheological alterations in DOCA-salt hypertensive rats Clin Hemorheol Microcirc 2014 56 1 75 82 Ladeiras-Lopes R, Ferreira-Martins J, Leite-Moreira AF. The apelinergic system: the role played in human physiology and pathology and potential therapeutic applications. Arq Bras Cardiol. 2008;90(5):343-9. Ladeiras-Lopes R Ferreira-Martins J Leite-Moreira AF The apelinergic system: the role played in human physiology and pathology and potential therapeutic applications Arq Bras Cardiol 2008 90 5 343 349 Tatemoto K, Takayama K, Zou MX, Kumaki I, Zhang W, Kumano K, et al. The novel peptide apelin lowers blood pressure via a nitric oxide-dependent mechanism. Regul Pept. 2001;99(2-3):87-92. Tatemoto K Takayama K Zou MX Kumaki I Zhang W Kumano K The novel peptide apelin lowers blood pressure via a nitric oxide-dependent mechanism Regul Pept 2001 99 2-3 87 92 Wu S, Gao Y, Dong X, Tan G, Li W, Lou Z, et al. Serum metabonomics coupled with Ingenuity Pathway Analysis characterizes metabolic perturbations in response to hypothyroidism induced by propylthiouracil in rats. J Pharm Biomed Anal. 2013;72:109-14. Wu S Gao Y Dong X Tan G Li W Lou Z Serum metabonomics coupled with Ingenuity Pathway Analysis characterizes metabolic perturbations in response to hypothyroidism induced by propylthiouracil in rats J Pharm Biomed Anal 2013 72 109 114 Falcão-Pires I, Gonçalves N, Henriques-Coelho T, Moreira-Gonçalves, Roncon-Albuquerque R Jr, Leite-Moreira AF. Apelin decreases myocardial injury and improves right ventricular function in monocrotaline-induced pulmonary hypertension. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2009;296(6):H2007-14. Falcão-Pires I Gonçalves N Henriques-Coelho T Moreira-Gonçalves Roncon-Albuquerque R Jr Leite-Moreira AF Apelin decreases myocardial injury and improves right ventricular function in monocrotaline-induced pulmonary hypertension Am J Physiol Heart Circ Physiol 2009 296 6 H2007 H2014 Pan T, Zhong M, Zhong X, Zhang Y, Zhu D. Levothyroxine replacement therapy with vitamin E supplementation prevents oxidative stress and cognitive deficit in experimental hypothyroidism. Endocrine. 2013;43(2):434-9. Pan T Zhong M Zhong X Zhang Y Zhu D Levothyroxine replacement therapy with vitamin E supplementation prevents oxidative stress and cognitive deficit in experimental hypothyroidism Endocrine 2013 43 2 434 439 Vetter R, Rehfeld U, Reissfelder C, Fechner H, Seppet E, Kreutz R. Decreased cardiac SERCA2 expression, SR Ca uptake, and contractile function in hypothyroidism are attenuated in SERCA2 overexpressing transgenic rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2011;300(3):H943-50. Vetter R Rehfeld U Reissfelder C Fechner H Seppet E Kreutz R Decreased cardiac SERCA2 expression, SR Ca uptake, and contractile function in hypothyroidism are attenuated in SERCA2 overexpressing transgenic rats Am J Physiol Heart Circ Physiol 2011 300 3 H943 H950 Rodriguez-Angulo H, Garcia O, Castillo E, Cardenas E, Marques J, Mijares A. Etanercept induces low QRS voltage and autonomic dysfunction in mice with experimental Chagas disease. Arq Bras Cardiol. 2013;101(3):205-10. Rodriguez-Angulo H Garcia O Castillo E Cardenas E Marques J Mijares A Etanercept induces low QRS voltage and autonomic dysfunction in mice with experimental Chagas disease Arq Bras Cardiol 2013 101 3 205 210 Taheri S, Murphy K, Cohen M, Sujkovic E, Kennedy A, Dhillo W, et al. The effects of centrally administered apelin-13 on food intake, water intake and pituitary hormone release in rats. Biochem Biophys Res Commun. 2002;291(5):1208-12. Taheri S Murphy K Cohen M Sujkovic E Kennedy A Dhillo W The effects of centrally administered apelin-13 on food intake, water intake and pituitary hormone release in rats Biochem Biophys Res Commun 2002 291 5 1208 1212 Pachucki J, Burmeister LA, Larsen PR. Thyroid hormone regulates hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel (HCN2) mRNA in the rat heart. Circ Res. 1999;85(6):498-503. Pachucki J Burmeister LA Larsen PR Thyroid hormone regulates hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel (HCN2) mRNA in the rat heart Circ Res 1999 85 6 498 503 Paslawska U, Noszczyk-Nowak A, Kungl K, Bioly K, Popiel J, Nicpon J. Thyroid hormones concentrations and ECG picture in the dog. Pol J Vet Sci. 2006;9(4):253-7. Paslawska U Noszczyk-Nowak A Kungl K Bioly K Popiel J Nicpon J Thyroid hormones concentrations and ECG picture in the dog Pol J Vet Sci 2006 9 4 253 257 Japp AG, Cruden NL, Barnes G, van Gemeren N, Mathews J, Adamson J, et al. Acute cardiovascular effects of apelin in humans: potential role in patients with chronic heart failure. Circulation. 2010;121(16):1818-27. Japp AG Cruden NL Barnes G van Gemeren N Mathews J Adamson J Acute cardiovascular effects of apelin in humans: potential role in patients with chronic heart failure Circulation 2010 121 16 1818 1827 Chamberland C, Barajas-Martinez H, Haufe V, Fecteau MH, Delabre JF, Burashnikov A, et al. Modulation of canine cardiac sodium current by Apelin. J Mol Cell Cardiol. 2010;48(4):694-701. Chamberland C Barajas-Martinez H Haufe V Fecteau MH Delabre JF Burashnikov A Modulation of canine cardiac sodium current by Apelin J Mol Cell Cardiol 2010 48 4 694 701 Berry MF, Pirolli TJ, Jayasankar V, Burdick J, Morine KJ, Gardner TJ, et al. Apelin has in vivo inotropic effects on normal and failing hearts. Circulation. 2004;110(11 Suppl 1):II187-93. Berry MF Pirolli TJ Jayasankar V Burdick J Morine KJ Gardner TJ Apelin has in vivo inotropic effects on normal and failing hearts Circulation 2004 110 11 1 II187 II193 Maguire JJ, Kleinz MJ, Pitkin SL, Davenport AP. [Pyr1]apelin-13 identified as the predominant apelin isoform in the human heart: vasoactive mechanisms and inotropic action in disease. Hypertension. 2009;54(3):598-604. Maguire JJ Kleinz MJ Pitkin SL Davenport AP [Pyr1]apelin-13 identified as the predominant apelin isoform in the human heart: vasoactive mechanisms and inotropic action in disease Hypertension 2009 54 3 598 604 Wang YY, Jiao B, Guo WG, Che HL, Yu ZB. Excessive thyroxine enhances susceptibility to apoptosis and decreases contractility of cardiomyocytes. Mol Cell Endocrinol. 2010;320(1-2):67-75. Wang YY Jiao B Guo WG Che HL Yu ZB Excessive thyroxine enhances susceptibility to apoptosis and decreases contractility of cardiomyocytes Mol Cell Endocrinol 2010 320 1-2 67 75 Coadministração de Apelina e T4 tem Efeito Protetor nas Alterações Inotrópicas e Cronotrópicas que Ocorrem em Ratos Hipotireoideos Akhondali Zahra Badavi Mohammad Dianat Mahin Faraji Farzaneh Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences Faculty of Medicine Department of Physiology Ahvaz Iran Physiology Research Center and Department of Physiology, Faculty of Medicine, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz – Iran Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences Correspondência: Mahin Dianat, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences. Khouzestan. Physiology Research Center and Department of Physiology, Faculty of Medicine, Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences. Postal Code 61335, Ahvaz – Irã. E-mail: dianat@ajums.ac.ir, dianatmah@yahoo.com

Contribuição dos autores

Concepção e desenho da pesquisa: Badavi M, Dianat M, Faraji F; Obtenção de dados: Akhondali Z, Dianat M; Análise e interpretação dos dados: Akhondali Z; Análise estatística: Akhondali Z, Faraji F; Obtenção de financiamento: Badavi M; Redação do manuscrito: Dianat M, Faraji F; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Dianat M.

Potencial conflito de interesse

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

 Resumo Fundamento:

O sistema cardiovascular é um dos alvos mais importantes dos hormônios tireoidianos. As seguintes alterações hemodinâmicas foram observadas em pacientes com hipotireoidismo: redução da frequência cardíaca (FC) de repouso, da contratilidade miocárdica e do débito cardíaco; e aumento da pressão diastólica e da resistência vascular sistêmica. Além disso, tais pacientes apresentam alterações eletrocardiográficas, como bradicardia sinusal e baixa voltagem dos complexos (ondas P e complexos QRS).

 Objetivo:

Avaliar o efeito profilático da apelina nas alterações de FC e voltagem de QRS que ocorrem em ratos com hipotireoidismo induzido por propiltiouracil (PTU).

 Método:

Este estudo dividiu de maneira aleatória 48 ratos Wistar machos adultos, pesando 170-235g, em seis grupos: grupo controle (CO), injeção intraperitoneal (ip) de solução salina + água potável gavagem; grupo hipotireoideo (P), PTU 0,05% em água potável; grupo A, apelina ip (200 µg.kg-1.dia-1); grupo PA, coadministração de PTU e apelina; grupo PT, coadministração de PTU e T4, 0.2 mg/g por dia por gavagem; e grupo PAT, coadministração de PTU, apelina e T4. Todos os experimentos foram realizados durante 28 dias consecutivos, sendo então os animais anestesiados com injeção ip de cetamina (80 mg/kg) e xilazina (12 mg/kg). Utilizou-se o registro do ECG na derivação DII para calcular a FC e a voltagem do QRS.

 Resultados:

Houve aumento mais significativo da FC e da voltagem do QRS no grupo hipotireoideo que recebeu apelina e T4 (201±4 bpm, 0,71±0,02mV) do que no hipotireoideo (145±9 bpm, 0,563±0,015 mV), respectivamente.

 Conclusão:

A coadministração de apelina e T4 mostrou efeito protetor na voltagem do QRS e FC em ratos com hipotireoidismo induzido por PTU.

 Palavras-Chave: Hipotireoidismo / sangue Hormônios Tireóideos / sangue Tiroxina / uso terapêutico Cardiotônicos Ratos Introdução

Os hormônios tireoidianos são necessários à regulação da taxa metabólica 1, também exercendo efeito na função cardiovascular: uma mínima redução de seus níveis circulantes pode causar disfunção cardiovascular2. Em pacientes com hipotireoidismo franco, a falta de feedback de tiroxina (T4) leva a níveis mais altos de TSH do que aqueles de indivíduos saudáveis; no hipotireoidismo mais brando ou subclínico, os níveis de T4 e de triiodotironina (T3) são normais, mas os de TSH são mais elevados do que os da população saudável3. Como resultado da falta dos hormônios tireoidianos, ocorrem algumas alterações estruturais e morfológicas nas células cardíacas, causando alterações nas características hemodinâmicas do coração. Identificaram-se, no hipotireoidismo, redução na frequência cardíaca (FC) de repouso, no débito cardíaco, na contratilidade cardíaca e no volume sistólico, e elevação da resistência vascular sistêmica e da pressão diastólica. Também foram observados bradicardia, pressão de pulso mais estreita, redução da voltagem e bloqueio cardíaco4-6. Variabilidade da frequência cardíaca e turbulência da frequência cardíaca são os critérios de função autônoma cardiovascular que se alteram em pacientes hipotireoideos5,7. Um dos critérios de contratilidade cardíaca é a amplitude do QRS.

As seguintes manifestações eletrocardiográficas foram observadas em pacientes hipotireoideos: bradicardia sinusal, baixa voltagem dos complexos (pequenas ondas P ou pequenos complexos QRS), intervalos PR e QT prolongados, e achatamento ou inversão das ondas T8. Além disso, derrame pericárdico, que pode afetar o eletrocardiograma (ECG), foi evidenciado em até 30% dos pacientes hipotireoideos8.

Além disso, angina e infarto miocárdico foram observados em cerca de 1% da população geral, sendo que 4% dos indivíduos com 60 anos ou mais têm prescrição de T4 de longo prazo9,10.

A apelina é um ligante endógeno expresso em vários tecidos, como coração, cérebro, fígado, músculo esquelético e rim. A apelina atua através do receptor APJ, um receptor acoplado à proteína G, e apresenta semelhança com a via angiotensina II-receptor tipo 1 de angiotensina II11,12. A apelina causa vasodilatação dependente do endotélio através da ativação de eNOS, e promove liberação de NO. Além disso, a apelina e o receptor APJ desempenham um papel no desenvolvimento das células cardíacas13. Esse ligante endógeno, que afeta as células miocárdicas, causa aumento da contração cardíaca14,15. A apelina mostrou ter um efeito inotrópico no coração16.

Como a contração do músculo cardíaco está associada à voltagem do QRS, e considerando que essa voltagem e a FC estão reduzidas nos pacientes hipotireoideos, o presente estudo teve por objetivo avaliar o efeito protetor da apelina nas alterações inotrópicas e cronotrópicas que ocorrem na ausência dos hormônios tireoidianos.

 Métodos Materiais

Cetamina e xilazina foram compradas de Alfas Co (Holanda). Propiltiouracil (PTU) e T4 foram obtidos com Sigma-Aldrich Co (EUA), e apelina, de Cayman Chemical Co (EUA). O PTU foi dissolvido em água potável (0,05%), tendo a apelina, na dose de 200 µ g.kg-1.dia-1, sido dissolvida em solução salina e injetada intraperitonealmente (ip). O T4 foi dissolvido primeiro em solução 0,1 normal de NaOH e, então, diluído com água potável até a concentração de 0,2 mg/g por dia.

 Tratamento dos animais

Os 48 ratos machos Wistar (170-235 g) foram alojados em condições padrão (22+2°C, ciclos claro/escuro de 12 horas) com acesso livre a dieta para ratos (Pars Co. IR) e água potável. Todos os procedimentos foram realizados conforme os padrões de cuidado animal estabelecidos e aprovados pelo Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade de Ciências Médicas Ahwaz Jundishapour, Ahwaz, Irã.

Os ratos foram divididos em seis grupos de oito animais cada: grupo controle; grupo hipotireoideo (P), tratado com PTU (0,05%); grupo A, tratado com apelina ip (200 µ g.kg-1.dia-1); grupo PA, coadministração de PTU e apelina; grupo PT, coadministração de PTU e T4, gavagem; e grupo PAT, coadministração de PTU, apelina e T417-19. O período de tratamento em cada experimento foi de quatro semanas.

O peso corporal foi avaliado toda semana e os níveis séricos de T4 e TSH foram avaliados no final dos experimentos. Após os procedimentos, os animais foram anestesiados com injeção ip de cetamina (80 mg/kg) e xilazina (12 mg/kg). A temperatura retal foi continuamente monitorada e mantida em 37-38°C, usando-se almofada aquecida e lâmpada de aquecimento. Utilizou-se o registro do ECG na derivação DII para calcular a FC e a voltagem do QRS (PowerLab, ADInstruments, Austrália) como se segue: eletrodos consistindo de agulhas calibre 26 foram inseridas subcutaneamente por 1 cm na cartilagem xifoide (eletrodo positivo), ombro direito (negativo) e ombro esquerdo (referência). Os eletrodos foram conectados a um amplificador Bioamp (ADInstruments, Austrália) e digitalizados com um conversor A/D PowerLab 8sp (ADInstruments, Austrália). Os registros digitais foram analisados com o programa Chart para Windows 7 (ADInstruments, Austrália). Os eventos foram registrados 4 K/s e filtrados para 60 Hz20. O ECG foi calibrado para 25 mm/s com uma sensibilidade de 10 mm = 10 mV. Os registros do ECG foram obtidos durante cinco minutos. A voltagem do complexo QRS (em mV), para avaliar as alterações inotrópicas, foi medida manualmente como a soma das voltagens absolutas de qualquer deflexão positiva ou negativa. Todos os cálculos foram feitos com a média dos cinco complexos QRS. A FC, para avaliar as alterações cronotrópicas, foi derivada do sinal eletrocardiográfico.

 Análise estatística

A análise estatística foi realizada usando-se o programa SPSS, sendo os dados expressos como média ± erro padrão da média (EPM). As comparações foram feitas usando-se análise de variância (ANOVA) de uma via, seguida pelo teste de diferença mínima significativa. Adotou-se o nível de significado estatístico de p < 0,05.

 Resultados Níveis séricos de TSH e T4

Nos ratos hipotireoideos, os níveis séricos de TSH subiram, enquanto os de T4 diminuíram significativamente quando comparados àqueles do grupo controle (p < 0,01, Tabela 1). Tais valores indicam que a indução de hipotireoidismo com PTU teve sucesso. A administração de apelina junto com PTU evitou a elevação dos níveis de TSH e T4. Além disso, níveis aumentados de T4 e reduzidos de TSH foram observados no grupo PT em comparação aos do grupo hipotireoideo (p < 0,01). Embora a coadministração dessas três drogas tenha evitado a elevação dos níveis de TSH e o declínio dos níveis de T4, observou-se significativa diferença em relação ao grupo controle (p < 0,01).

Comparação dos níveis dos hormônios T4 e TSH nos diferentes grupos
Grupos T4 (nmol/l) TSH (μUI/ml)
CO 76,75±5 1,32±0,3
P 24,49±3,1** 12,02±2,8**
A 87,59±5,27†† 0,84±0,3††
PA 16,49±2,14**€€ 5,09±0,57††
PT 95,50±0,25**††€€ 8,78±1,56**
PAT 50,26±0,11**†† 9,49±1,88**

CO: grupo controle; P: grupo tratado com propiltiouracil (PTU); A: grupo de animais intactos que receberam apelina; PA: grupo recebendo PTU e apelina ao mesmo tempo; PT: grupo recebendo PTU e T4 ao mesmo tempo; PAT: grupo recebendo PTU, apelina e T4 ao mesmo tempo. *p < 0,05;

p < 0,01 comparado ao grupo controle; †p < 0,05;

p < 0,01 comparado ao grupo P;

p < 0,01 comparado ao grupo PAT (média±EPM, n=8, ANOVA de uma via seguida de teste de diferença mínima significativa).

 Peso corporal

Como esperado, o peso corporal no grupo controle aumentou significativamente. Entretanto, no grupo hipotireoideo, houve redução durante as quatro semanas de administração de PTU (p < 0,01; Tabela 2). Por outro lado, em ratos eutireoideos, a administração de apelina levou a significativo aumento do peso corporal (p < 0,01). Além disso, em comparação aos grupos controle e hipotireoideo, a coadministração de PTU e apelina reduziu o peso corporal nos animais intatos (p < 0,01, p < 0,05). Embora a reposição hormonal com T4 e apelina nesses ratos possa ter evitado a perda de peso, ainda houve uma significativa diferença em relação ao grupo controle (p < 0,05). Entretanto, a combinação dessas três drogas pôde fazer o ganho de peso equiparar-se ao do grupo controle. Com relação às mudanças de peso cardíaco, deve-se mencionar que, embora a razão entre peso cardíaco e peso corporal não tenha se alterado no grupo hipotireoideo, foi melhorada pela apelina no grupo eutireoideo (p < 0,01). Além disso, essa razão não se alterou nos demais grupos (Tabela 2).

Comparação do peso corporal e peso cardíaco nos diferentes grupos
Grupos W1 (g) W2 (g) PC (g) Ganho (g) % alteraçõesª PC/W (g)
CO 232±5 248±5 0,82±0,04 16±2 7 0,32±0,01
P 224±7 219±6 0,75±0,03 -5±3** -2** 0,35±0,01
A 169±3 200±5 0,80±0,03 31±3**†† 19**†† 0,39±0,01**†
PA 169±4 156±3 0,51±0,01**††€ -13±3**†€€ -7**†€€ 0,33±0,01
PT 206±4 209±6 0,72±0,02**€ 3±3* 1* 0,34±0,01
PAT 176±5 183±7 0,62±0,03**†† 11±4†† 6†† 0,35±0,01

CO: grupo controle; P: grupo tratado com propiltiouracil (PTU); A: grupo de animais intactos que receberam apelina; PA: grupo recebendo PTU e apelina ao mesmo tempo; PT: grupo recebendo PTU e T4 ao mesmo tempo; PAT: grupo recebendo PTU, apelina e T4 ao mesmo tempo.

W1: peso corporal no início do experimento; W2: peso corporal no final do experimento; PC: peso do coração; PC/W: razão entre peso do coração e peso corporal. a: percentagem de variação comparada ao peso corporal inicial.

p < 0,05;

p < 0,01 comparado ao grupo controle;

p < 0,05,

p < 0,01 comparado ao grupo P;

p < 0,05;

p < 0,01 comparado ao grupo PAT(média±EPM, n=8, ANOVA de uma via seguida de teste de diferença mínima significativa).

 Frequência cardíaca

Nos animais hipotireoideos, a FC diminuiu significativamente em comparação àquela do grupo controle (145±9,5 vs. 227±7,8 bpm, p < 0,001, Figura 1). Além disso, a administração de apelina por quatro semanas elevou a FC de ratos normais (270±11,6 bpm). A administração de apelina com PTU não conseguiu alterar a FC, em oposição ao ocorrido no grupo hipotireoideo (157±16,4 vs. 145±9,5 bpm). Entretanto, a administração de T4 com PTU conseguiu evitar significativamente a redução da FC (180±4 vs. 145±9,5 bpm, p < 0,05), mas a coadministração de apelina e T4 com PTU foi mais eficiente para elevar a FC (201±4,3 vs. 145±9,5 bpm, p < 0,001).

Comparação da frequência cardíaca em vários grupos. Dados expressos como média ± EPM e analisados usando-se ANOVA de uma via seguida do teste de diferença mínima significativa. **p < 0,01, ***p < 0,001 comparado ao grupo controle; †p < 0,05, †††p < 0,001 comparado ao grupo com hipotireoidismo; €€ p < 0,01 comparado ao grupo PAT. CO: grupo controle; P: grupo tratado com propiltiouracil (PTU); A: grupo de animais intactos que receberam apelina; PA: grupo recebendo PTU e apelina ao mesmo tempo; PT: grupo recebendo PTU e T4 ao mesmo tempo; PAT: grupo recebendo PTU, apelina e T4 ao mesmo tempo. Voltagem do QRS

Houve redução significativa da voltagem do QRS nos grupos que receberam PTU em comparação ao grupo controle (0,563±0,015 vs. 0,72±0,02 mV, p < 0,001; Figura 2). Entretanto, a administração de apelina para animais normais aumentou significativamente a voltagem do QRS (0,844±0,022 mV, p < 0,001). Embora a administração de apelina (0,646±0,026 mV, p < 0,05) ou de T4 (0,661±0,032 mV, p < 0,01) juntamente com PTU tenha podido alterar a voltagem do QRS, a coadministração dessas três drogas juntas foi mais eficiente (0,708±0,02 mV, p < 0,001).

Comparação da voltagem do QRS em vários grupos. Dados expressos como média ± EPM e analisados usando-se ANOVA de uma via seguida do teste de diferença mínima significativa. **p < 0,01, ***p < 0,001 comparado ao grupo controle; †p < 0,05, ††p < 0,01, †††p < 0,001 comparado ao grupo com hipotireoidismo. CO: grupo controle; P: grupo tratado com propiltiouracil (PTU); A: grupo de animais intactos que receberam apelina; PA: grupo recebendo PTU e apelina ao mesmo tempo; PT: grupo recebendo PTU e T4 ao mesmo tempo; PAT: grupo recebendo PTU, apelina e T4 ao mesmo tempo. Discussão

Este estudo mostrou que a administração isolada de apelina a ratos normais ou em combinação com T4 para ratos com hipotireoidismo induzido por PTU diminuiu os níveis séricos de TSH e aumentou os de T4.

Taheri e col. relataram que a administração intracerebroventricular de piroglutamil apelina-13 (10 nmol) diminuiu os níveis de TSH, embora tal redução não tenha sido significativa21. Pan e cols.18 mostraram que a terapia com T4 reduziu o nível de TSH durante 28 dias após hipotireoidismo induzido com PTU. Tais achados sugerem que a apelina possa ter um efeito na regulação endócrina e na circulação de alguns hormônios. Entretanto, o efeito regulador da apelina no eixo hipotálamo-hipófise-tireoide e na sinalização celular requer estudos adicionais.

A comparação dos resultados de ECG obtidos neste estudo mostra que houve redução da FC e da voltagem do QRS no grupo hipotireoideo em relação àqueles do grupo controle. Por outro lado, a administração de apelina elevou a FC e a voltagem do QRS em ratos normais.

Os hormônios tireoidianos têm um papel na regulação da expressão de alguns genes relacionados às células marca-passo; portanto, a deficiência de hormônios tireoidianos causa diminuição da função do nó sinoatrial22,23. Da mesma forma, Joppet e col. relataram que a infusão intravenosa de apelina em seres humanos aumenta a FC e o débito cardíaco24. Outro estudo mostrou que a apelina tem efeito cronotrópico positivo no miocárdio através do aumento da excitabilidade cardíaca devido à modulação de INa gating e amplitude25, que pode ser uma das razões para o aumento da FC pela apelina. Nosso estudo mostrou que a coadministração de T4 e apelina ao grupo PAT evita o declínio da FC e da voltagem do QRS em ratos com hipotireoidismo induzido por PTU. Embora a administração de cada uma dessas duas drogas melhore a FC e a voltagem do QRS, elas diferiram significativamente do grupo controle. Relatou-se melhora da anormalidade das funções ventriculares sistólica e diastólica no hipotireoidismo com T410. Além disso, demonstrou-se que a variação de hormônios tireoidianos poderia alterar a expressão das seguintes proteínas de genes: Ca2+-ATPase; fosfolambam; miosina; receptores beta-adrenérgicos; adenilato ciclase; proteínas ligadoras de nucleotídeo guanina; trocador Na+/Ca2+; Na+/K+ ATPase; e canais de potássio voltage-gated3. A diminuição da contração cardíaca no hipotireoidismo relaciona-se à diminuição da expressão do gene de uma Ca2+-ATPase no retículo sarcoplasmático e aumento de fosfolambam3.

Berry e cols.26 relataram que a apelina tem um efeito inotrópico ao aumentar o débito cardíaco sem alterar o volume diastólico final. Os peptídeos da apelina estão entre os mais potentes agentes endógenos inotrópicos positivos27. O efeito inotrópico da apelina mediado pela G-proteína acoplada ao receptor APJ ativa a proteína quinase C, que afeta o trocador Na+/H+; entretanto, isso promove alcalinização celular interna e sensibilização dos miofilamentos ao Ca2+. Por outro lado, afeta o trocador Na+/Ca2+ e aumenta o Ca2+ citoplasmático11,14,24. Wang e cols.28 mostraram que T4 aumenta a expressão do gene da isoforma de miosina de cadeia pesada da alfa (αMHC), que melhora o potencial de contração cardíaca. Isso sugere que a coadministração de T4 e apelina deva regular a expressão dos genes das proteínas de contração e aumente a sensibilidade dos miofilamentos ao cálcio24.

De acordo com estudos prévios e os achados deste estudo, sugere-se que a apelina deva desempenhar um papel na contratilidade cardíaca ao alterar a fosfolipase C, a proteína quinase C, o trocador Na+/H+ e a expressão do gene do trocador Na+/Ca2+ no sarcolema de ratos hipotireoideos.'

 Conclusão

Embora a apelina aumente a voltagem cardíaca na ausência do hormônio tireoidiano, tal mecanismo da apelina é mais eficiente na presença do hormônio tireoidiano.

 Agradecimentos

A fonte dos dados usados neste manuscrito foi a dissertação de mestrado de Zahra Akhondali, estudante da Universidade de Ciências Médicas Ahwaz Jundishapour. Os autores agradecem o suporte financeiro do Centro de Pesquisa em Fisiologia da Universidade de Ciências Médicas Ahwaz Jundishapour (bolsa No. PRC-152).

Fontes de financiamento

O presente estudo foi financiado por Physiology Research Center of Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences.

Vinculação acadêmica

Este artigo é parte de dissertação de Mestrado de Mahin Dianat pela Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences.