OBJETIVO: Verificar a ação do lisinopril e do losartan sobre a remodelação miocárdica no infarto experimental em ratos. MÉTODOS: Ratos machos Wistar foram submetidos a infarto e tratados com lisinopril 20 mg/kg/dia (LIS, n=13) ou losartan 20 mg/kg/dia (LOS, n=11), ou mantidos sem tratamento (NT, n=11), por três meses e os resultados comparados com grupo controle (CONT, n=11) de ratos sem infarto. Após a eutanásia, o ventrículo esquerdo foi separado e pesado. Foram medidas a área seccional dos miócitos (AC), fração de colágeno intersticial (CVF) e a hidroxiprolina (HOP) miocárdica. As variáveis foram comparadas pela ANOVA de uma via, para nível de significância de p<0,05. RESULTADOS: O infarto agudo promoveu a hipertrofia do ventrículo esquerdo e os tratamentos com lisinopril e losartam preveniram a hipertrofia quantificada pelo peso do ventrículo esquerdo (LOS=1,06± 0,12g, LIS=0,97±0,18g, NT=1,26±0,17g, CONT=1,02± 0,09g; p<0,05), pelo peso de ventrículo esquerdo corrigido pelo peso corporal VE/PC (LOS=2,37±0,21mg/g, LIS=2,41± 0,38mg/g,NT=2,82±0,37mg/g, CONT=2,27± 0,15mg/g) e pela medida da AC do ventrículo esquerdo (LOS=210±39µ², LIS=217±35µ², NT=256±35µ², CONT= 158±06 µ²; p<0,05). O CVF foi significantemente maior no ventrículo esquerdo do grupo infartado e houve prevenção do aumento com os tratamentos (LOS=1,16±0,4%, LIS=1,27± 0,5%, NT=1,8± 0,4%, CONT=0,7±0,5%). A HOP foi maior no grupo infartado (NT=6,91±2,98mg/g vs. CONT=2,81±1,21mg/g) e não alterou com o tratamento. CONCLUSÃO: A remodelação miocárdica pós-infarto é caracterizada por aumento da massa ventricular remanescente e aumento de colágeno intersticial. O bloqueador da enzima conversora da angiotensina e o antagonista seletivo AT1 da angiotensina II previnem a hipertrofia do miócito e a fibrose intersticial.
Remodelação miocárdica após infarto agudo do miocárdio experimental em ratos. Efeito do bloqueio do sistema renina angiotensina aldosterona
Hindalis Ballesteros Epifanio; Leonardo Antonio Mamede Zornoff; Beatriz Bojikian Matsubara; Sergio Alberto Rupp de Paiva; Roberto Minoru Tani Inoue; Luiz Shiguero Matsubara
Botucatu, SP
Faculdade de Medicina de Botucatu - UNESP
A remodelação ventricular é uma resposta adaptativa, do coração, a estímulos hemodinâmicos, neuro-hormonais e fatores genéticos, associados à modificação da forma, tamanho, composição e função do coração1. Dentre as etiologias, o infarto agudo do miocárdio é, atualmente, uma das mais importantes causas de remodelação cardíaca, e contribui, significantemente, para a dilatação ventricular, fibrose miocárdica, disfunção ventricular e desenvolvimento de insuficiência cardíaca congestiva. A remodelação pós-infarto é um fenômeno que se inicia logo após a oclusão coronariana. Nessa fase, ocorre necrose miocítica, seguida por alongamento da área infartada, constituindo a expansão do infarto, que, eventualmente, resulta na ruptura muscular ou a formação do aneurisma ventricular. Em torno de 72h após o evento agudo, a remodelação envolve o coração como um todo. Nesse período, é evidente a dilatação ventricular, modificação na geometria e hipertrofia da musculatura remanescente. A incapacidade do coração em normalizar o estresse de parede resulta na dilatação progressiva, recrutamento do miocárdio peri-cicatricial e deterioração da função contrátil1.
Embora a remodelação miocárdica seja fenômeno complexo, envolvendo vários estímulos, o papel do sistema renina-angiotensina-aldosterona ganhou especial evidência na última década. Do ponto de vista terapêutico, são inúmeras as evidências dos benefícios dos inibidores da enzima de conversão da angiotensina e dos bloqueadores dos receptores AT12-4. No entanto, não está bem definido se os efeitos das duas classes de drogas são comparáveis no que se refere à hipertrofia ventricular, propriamente dita, e à fibrose intersticial no miocárdio viável, após a oclusão coronariana aguda.
O lisinopril é um inibidor da enzima de conversão da angiotensina amplamente utilizado na prática clínica no tratamento da hipertensão arterial, bem como droga coadjuvante no tratamento do infarto agudo do miocárdio5-8. Atua inibindo a formação de angiotensina II e da aldosterona. Esta droga tem efeito hemodinâmico direto nos vasos diminuindo a pós-carga, com efeito benéfico na remodelação ventricular.
O bloqueio da atividade da angiotensina II também pode ser obtido com a utilização de drogas antagonistas dos receptores tipo 1 (AT1) da angiotensina. Trabalhos recentes têm demonstrado efeitos benéficos dos antagonistas AT1 na remodelação miocárdica pós-infarto do miocárdio, com melhora da função cardíaca, bem como aumento na sobrevida9. O losartan é um antagonista dos receptores da angiotensina II. Atua pela competição direta com a angiotensina II para apenas uma classe de receptores (AT1) e possui atuação significante na redução do processo de fibrose intersticial3 e redução da mortalidade e morbidade associado à insuficiência cardíaca após infarto agudo do miocárdio10.
O objetivo deste trabalho é verificar a ação do inibidores das enzimas conversoras da angiotensina (lisinopril) e do bloqueador de AT1 (losartan) na remodelação miocárdica em coração de ratos submetidos a infarto experimental.
Todos os procedimentos foram submetidos e aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa Animal, estando em conformidade com os Princípios Éticos na Experimentação Animal adotado pelo Colégio Brasileiro de Experimentação Animal.
Foram utilizados ratos Wistar machos provenientes do biotério central, pesando entre 200 e 250g. Os animais foram anestesiados com injeção intraperitonial de pentobarbital sódico (50 mg/kg) e submetidos à toracotomia lateral esquerda. Após exteriorização do coração, o átrio esquerdo foi afastado e a artéria coronária esquerda ligada com fio mono-náilon 5.00 entre a saída da artéria pulmonar e o átrio esquerdo. Em seguida, o coração foi retornado ao tórax, os pulmões inflados com pressão positiva e a parede torácica suturada com fio de algodão 10. Após a recuperação da anestesia, os animais foram mantidos em gaiolas, alimentados com ração comercial padrão e livre acesso à água. Foram colocados 3 animais por gaiola, com controle de luz - ciclos de 12h, temperatura de aproximadamente 25° C e umidade controlada.
Os 35 animais sobreviventes foram divididos em 3 grupos: grupo NT (n= 11), composto por animais infartados que não receberam nenhuma medicação; grupo LIS (n= 13), formado por animais infartados que receberam, lisinopril (20 mg/kg/ dia, dissolvidos em água de beber); grupo LOS (n=11), constituído por animais infartados que receberam losartan (20 mg/Kg/dia, dissolvidos em água de beber. O tratamento foi iniciado 12h após a cirurgia e mantidos por 3 meses. Animais não infartados da mesma raça, sexo e idade, submetidos às mesmas condições ambientais foram utilizados como controle (CONT, n=11). Após 3 meses, os animais foram pesados (PC), anestesiados com injeção intraperitoneal de pentobarbital sódico (50 mg/kg) e submetidos à eutanásia. Os corações foram retirados, dissecados e os ventrículos direito e o esquerdo, incluindo o septo interventricular foram separados e pesados.
Amostras de tecido cardíaco foram fixadas em solução de formol a 10% por um período de 48h. Após fixação, o tecido foi incluso em blocos de parafina, obtendo-se, a seguir, cortes histológicos coronais de 4 micras. Os cortes histológicos foram corados em lâmina com solução hematoxilina - eosina ou Masson para aferição de áreas da secção transversa dos miócitos (AC). Lâminas com cortes histológicos coronais de 6 micras e corados pela técnica de
Os cortes histológicos corados pelo hematoxilina-eosina ou Masson foram utilizados para aferição das áreas de secção transversa dos miócitos, empregando-se microscópio LEICA DM LS acoplado a câmera de vídeo que envia imagem digital a computador dotado de programa de análise de imagens
Os cortes histológicos corados pelo
A quantificação bioquímica da hidroxiprolina (HOP) foi efetuada em segmento de tecido miocárdico distante da área de infarto, de acordo com método anteriormente descrito11. O método baseia-se na oxidação de hidrolisado de tecido cardíaco em HCl 6N, por solução de cloramina T, seguido de obtenção de cor por reação com solução de Ehrlich´s e leitura em densidade óptica em comprimento de onda de 565 nm.
As variáveis estudadas foram apresentadas pelas médias e respectivos desvios-padrão e as comparações entre os grupos foi realizada pela análise de variância de uma via (ANOVA), seguida pelo teste de Tukey, considerando-se nível de significância de p<0,05.
Os valores médios e seus respectivos desvios-padrão dos pesos corporais, pesos dos ventrículos, pesos dos ventrículos corrigidos pelos pesos corporais, áreas seccionais dos miócitos e concentrações miocárdicas de HOP encontram-se na
Não houve diferença estatística de peso corporal médio (PC) entre os grupos de ratos infartados, após 3 meses de tratamento, e o grupo controle. Não houve diferença na área de infarto entre os grupos experimentais (CONT: 36±7%; LIS: 36±6%; LOS: 39±6%). A análise estatística mostrou que os pesos médios dos ventrículos e os pesos dos ventrículos esquerdos corrigidos pelos pesos corporais (VE/PC), foram menores nos grupos LIS, LOS e CONT quando comparados ao grupo NT. Não foi observada diferença estatísticamente significante no peso do ventrículo esquerdo e na relação VE/PC entre os grupos LIS e LOS. O infarto agudo levou ao aumento da massa ventricular direita, prevenido pelo lisinopril e não pelo losartan.
A análise estatística mostrou que as áreas seccionais dos miócitos dos ventrículos esquerdos e direitos nos animais dos grupos NT, LIS e LOS, foram maiores que no grupo CONT (p<0,001) e as áreas dos miócitos dos grupos LOS e LIS foram significantemente menores que o grupo NT (p<0,05). Não houve diferença significante na área seccional entre os grupos LOS e LIS, tanto no ventrículo esquerdo como no direito.
Houve aumento estatísticamente significante da CVF do ventrículo esquerdo do grupo NT em relação aos grupos CONT, LIS e LOS. O grupo LIS apresentou CVF do ventrículo esquerdo significantemente maior que o grupo CONT e não houve diferença entre os grupos LIS e LOS. Não houve diferença estatisticamente significante da fração de colágeno no ventrículo direito dos grupos analisados. O nível de hidroxiprolina do ventrículo esquerdo foi significantemente maior no grupo infartado em relação ao grupo controle, independente do tratamento recebido.
O infarto agudo do miocárdio acompanhou-se de hipertrofia do ventrículo esquerdo e direito, conforme indicado pelos pesos dos ventrículos e pelas medidas das áreas celulares. Os resultados indicaram que o crescimento muscular foi altamente compensatório, isto é, os miócitos remanescentes apresentaram hipertrofia que sobrepujou a área perdida pela necrose miocárdica. Esse resultado sugere, em acordo com a literatura, que a hipertrofia não se deve apenas ao estímulo mecânico da elevação da pré-carga ou da pós-carga12. Estímulos mecânicos locais, via estiramento e ativação de mecanotransdutores, associado à reação inflamatória decorrente de necrose dos miócitos, promovem a liberação de fatores de crescimento que estimulam a hipertrofia e fibrose13,14.
O ventrículo direito não apresentou área de infarto detectada à microscopia óptica e a presença de hipertrofia do ventrículo direito poderia ser atribuída a dois fatores: a estimulação mecânica desencadeada pela hipertensão pulmonar e a ativação do sistema neuro hormonal sistêmica ou local15. Após o infarto agudo do miocárdio, frequentemente, ocorrem diferentes graus de disfunção diastólica do ventrículo esquerdo. Em consequência dessa disfunção, ocorrem a vasoconstricção arterial pulmonar, sobrecarga e hipertrofia do ventrículo direito. Esta hipertrofia também poderia ser dependente da ação trófica dos mediadores neuro-hormonais liberados após o infarto agudo do miocárdio, como a própria angiotensina II, que ao acoplar aos receptores específicos, ativam os mediadores intracelulares que promovem a expressão de proto-oncogêneses promotores da síntese proteica16, 17.
No presente trabalho, constatamos que os tratamentos dos ratos, após o infarto agudo do miocárdio, com lisinopril ou com losartan, foram eficazes na prevenção do aumento da massa ventricular. As reduções dos pesos dos ventrículos esquerdo e direito e dos pesos corrigidos para os pesos corporais, foram significativos com ambas as medicações, em relação ao grupo infartado não tratado, sendo que os parâmetros foram reduzidos em níveis semelhantes ao grupo controle não infartado. Esses resultados foram semelhantes aos obtidos por outros autores18,19, que observaram redução da massa ventricular em corações infartados de ratos tratados com inibidor da.enzima de conversão da angiotensina ou com antagonista de receptores AT1 da angiotensina. Nos grupos tratados, as medidas dos pesos ventriculares demonstraram a ausência do ganho de massa, no entanto, as medidas das áreas celulares dos miócitos mostraram a ocorrência de hipertrofia do miócito, em relação ao grupo controle não infartado. Portanto, as medidas do pesos dos ventrículos e dos pesos dos ventrículos corrigidos pelos pesos corporais não são bons parâmetros para a medida da hipertrofia do miocárdio na presença de infarto. Assim, dependendo do tamanho da área infartada, a medida do peso do ventrículo tende a subestimar a presença da hipertrofia ventricular. Pelos resultados obtidos, observamos que, em vigência de infarto do miocárdio, a medida da área celular do miócito é melhor índice de hipertrofia ventricular do que o parâmetro de peso do ventrículo.
A medida da fração de colágeno (CVF) do ventrículo esquerdo mostrou aumento de fibrose intersticial em áreas remotas ao infarto (
Observamos maiores níveis do CVF no ventrículo direito nos ratos infartados. No entanto, não foram detectadas diferenças significantes entre os grupos estudados. Ao nosso ver, a grande variabilidade deste dado, associado ao pequeno número de amostra pode ter contribuído para a não detecção de diferença estatística. Observamos, também, valores de CVF menores que os descritos pela literatura. A utilização de luz polarizada linear (
A HOP foi significantemente maior no grupo NT em relação aos grupos CONT, LIS e LOS. Diferentemente do CVF, a dosagem de HOP não foi suficientemente sensível para detectar as modificações na fibrose miocárdica decorrentes do tratamento. No entanto, não podemos excluir a possibilidade de inclusão de tecido peri-infarto na quantificação de HOP, o que poderia falsear o efeito do tratamento sobre fibrose intersticial. Assim, neste modelo de infarto experimental, podemos assumir que, para a análise de fibrose miocárdica, a medida da CVF é mais fidedigna que a quantificação de HOP, uma vez que a visão histológica direta permite a exclusão definitiva de área cicatricial.
Concluímos que a remodelação miocárdica pós-infarto agudo do miocárdio ocorre principalmente por meio da hipertrofia dos miócitos remanescentes e pela fibrose intersticial. A prevenção da hipertrofia dos miócitos e da fibrose intersticial pós-infarto, ocorre tanto com o uso de inibidores das enzimas conversoras da angiotensina (lisinopril), como com o uso de antagonista receptores AT1 (losartan). Estudos serão necessários para estabelecer se a resposta dos tecidos na área infartada é diferente ao tecido da área não infartada, para os estímulos mecânicos e neuro-hormonais e se a reposta remodeladora é dependente do tipo de tratamento.
À Elenize Jamas Pereira, Jose Carlos Georgette, Vitor M. Souza e Rogerio A. Monteiro pela assistência técnica. A FAPESP, processo n1 00/13798, pelo auxílio financeiro.
Dr. Luiz Shiguero Matsubara Depto. de Clínica Médica, Faculdade de Medicina de Botucatu, UNESP Rubião Júnior s/n - 18618-000 Botucatu - SP E-mail:
Recebido para publicação em 16/4/03
Aceito em 9/3/04
OBJECTIVE: To assess the effect of lisinopril and losartan on myocardial remodeling in experimental infarction in rats. METHODS: Male Wistar rats underwent myocardial infarction and were either treated with lisinopril [20 mg/kg/day (LIS, n=13)] or losartan [20 mg/kg/day (LOS, n=11)], or kept without any treatment (NT, n=11) for 3 months. Their results were compared with those of a control group (CONT, n=11) comprising noninfarcted rats. After euthanasia, the left ventricle was isolated and weighed. The following measurements were taken: the sectional area of myocytes (AC), interstitial collagen fraction (CVF), and myocardial hydroxyproline (HOP). The variables were compared by using 1-way ANOVA, with a significance level of P<0.05. RESULTS: Acute myocardial infarction caused left ventricular hypertrophy. The treatments with lisinopril or losartan could prevent hypertrophy, which was quantified by use of left ventricular weight (LOS=1.06±0.12g, LIS=0.97±0.18g, NT=1.26±0.17g, CONT=1.02±0.09g; P<0.05), of left ventricular weight-to-body weight ratio LV/BW (LOS=2.37± 0.21mg/g, LIS=2.41±0.38mg/g, NT=2.82±0.37mg/g, CONT=2.27± 0.15mg/g), and of left ventricular AC measure-ment (LOS=210±39µ², LIS=217±35µ², NT=256±35µ², CONT=158±06 µ²; P<0.05). The CVF was significantly greater in the left ventricle of the infarcted group, and its increase was prevented with treatment (LOS=1.16±0.4%, LIS=1.27±0.5%, NT=1.8± 0.4%, CONT=0.7±0.5%). Myocardial hydroxyproline was greater in the infarcted group (NT=6.91±2.98mg/g vs. CONT=2.81± 1.21mg/g) and did not change with treatment. CONCLUSION: Myocardial remodeling after infarction is characterized by an increase in the remaining ventricular mass and in interstitial collagen. The angiotensin-converting-enzyme blockers and the selective angiotensin II AT1 antagonist prevent hypertrophy of the myocyte and interstitial fibrosis.
Myocardial remodeling after experimental acute myocardial infarction in rats. Effect of renin-angiotensin-aldosterone system blockade
Hindalis Ballesteros Epifanio; Leonardo Antonio Mamede Zornoff; Beatriz Bojikian Matsubara; Sergio Alberto Rupp de Paiva; Roberto Minoru Tani Inoue; Luiz Shiuero Matsubara
Botucatu, SP - Brazil
Faculdade de Medicina de Botucatu - UNESP
Ventricular remodeling is an adaptive response of the heart to hemodynamic, neurohormone stimuli and to genetic factors. It is associated with a modification in the shape, size, composition, and function of the heart 1. Acute myocardial infarction is currently one of the most important causes of cardiac remodeling and significantly contributes to ventricular dilation, myocardial fibrosis, ventricular dysfunction, and development of congestive heart failure. Postinfarction remodeling is a phenomenon that begins right after coronary occlusion. In that phase, myocytic necrosis occurs, being followed by stretching of the infarcted area, which constitutes the expansion of the infarction. This may result in muscular rupture or formation of a ventricular aneurysm. Approximately 72 hours after the acute event, remodeling encompasses the entire heart. During that period, ventricular dilation, change in geometry, and hypertrophy of the remaining musculature is evident. The incapability of the heart to normalize wall stress results in progressive cardiac dilation, recruitment of the myocardium around the scar, and deterioration of the contractile function 1.
Although myocardial remodeling is a complex phenomenon involving several stimuli, the role of the renin-angiotensin-aldosterone system has gained special attention in the last decade. From the therapeutic point of view, the benefits of angiotensin-converting-enzyme inhibitors and of AT1 receptor blockers are innumerous 2-4. However, it has not been well defined whether the effects of the 2 classes of drugs are comparable in regard to ventricular hypertrophy and interstitial fibrosis in the viable myocardium after acute coronary occlusion.
Lisinopril is an angiotensin-converting-enzyme inhibitor widely used in clinical practice for treating arterial hypertension, as well as an adjuvant drug for the treatment of acute myocardial infarction 5-8. It inhibits the formation of angiotensin II and aldosterone. That drug has a direct hemodynamic effect on the vessels, reducing the afterload, and a beneficial effect on ventricular remodeling.
Blockade of the angiotensin II activity may also be obtained by use of antagonists of angiotensin type 1 (AT1) receptors. Recent studies have shown the beneficial effects of AT1 antagonists on myocardial remodeling after myocardial infarction with improvement in cardiac function, as well as an increase in survival 9. Losartan is an antagonist of angiotensin II receptors. It acts through direct competition with angiotensin II for only one class of receptors (AT1), has a significant role in reducing the process of interstitial fibrosis 3, and in reducing the mortality and morbidity associated with heart failure after acute myocardial infarction 10.
This study aimed at assessing the role of an angiotensin-converting-enzyme inhibitor (lisinopril) and an AT1 receptor blocker (losartan) in myocardial remodeling in the heart of rats experiencing experimental infarction.
All procedures were submitted to and approved by the Ethical Committee on Animal Research and were in accordance with the ethical principles on animal experiments adopted by the Brazilian College of Animal Experiments.
This study used male Wistar rats from the Animal Facility of the University, whose weights ranged from 200 to 250g. The animals were anesthetized with an intraperitoneal injection of sodium pentobarbital (50 mg/kg) and underwent left lateral thoracotomy. After exteriorization of the heart, the left atrium was pushed aside and the left coronary artery was ligated with a 5.00 mononylon thread between the emergence of the pulmonary artery and the left atrium. Then, the heart was replaced into the thorax, the lungs inflated with positive pressure, and the thoracic wall was sutured with #10 cotton thread. After recovery from anesthesia, the animals were maintained in cages, fed a standard commercial food preparation, with free access to water. Three animals were placed in each cage, with control of light (12-hour cycles), temperature (approximately 25°C), and humidity.
The 35 surviving animals were divided into 3 groups: group NT (n=11), comprising infarcted animals, which received no medication; group LIS (n=13), comprising infarcted animals, which received lisinopril (20 mg/kg/day dissolved in drinking water); group LOS (n=11), comprising infarcted animals, which received losartan (20 mg/kg/day dissolved in drinking water). The treatment was initiated 12 hours after surgery and maintained for 3 months. Noninfarcted animals of the same race, sex, and age, and submitted to the same environmental conditions were used as controls (CONT, n=11). After 3 months, the animals were weighed (BW), anesthetized with intraperitoneal injection of sodium pentobarbital (50 mg/kg), and underwent euthanasia. Their hearts were removed, dissected, and the right and left ventricles, including the ventricular septum, were isolated and weighed.
Samples of the cardiac tissue were fixed in a solution of 10% formalin for 48 hours. After fixation, the tissue was embedded in paraffin blocks, and, then, 4-micron coronal histological sections were obtained. The histological slides were stained with a solution of hematoxylin and eosin or Masson's trichrome for assessing the sectional areas of myocytes (AC). The myocardial interstitium was assessed on 6-micron coronal histological sections stained using the picrosirius red technique, specific for visualizing collagen.
The histological sections stained with the hematoxylin and eosin solution or Masson's trichrome were used for measuring the sectional areas of the myocytes with a DM LS LEICA microscope coupled with a video camera, which sends a digital image to a computer that has the Image Pro-plus analysis program (Media Cybernetics, Silver Spring, Maryland, USA). Fifty to 70 cells per ventricle analyzed were measured. The myocytes selected were transversely sectioned, had a round shape, a visible central nucleus, and were located in the subendocardial layer of the right and left ventricular muscular wall. This aimed at maximum uniformity of the sets of myocytes of the different groups. The mean areas obtained for each group were used as an indicator of cell size.
The histological sections stained with the picrosirius red solution were used for assessing the collagen fractions (CVF) present in the interstitium of the cardiac tissues of the right and left ventricles. Reading was performed with polarized light in the LEICA DM LS microscope coupled with a video camera that sends a digital image to a computer that has the Image Pro-plus analysis program (Media Cybernetics, Silver Spring, Maryland, USA). Thirty to 40 fields per ventricle were measured with a 40X objective. The fields chosen were located far from the infarcted area and from the perivascular region.
The biochemical quantification of hydroxyproline (HOP) was performed in a segment of myocardial tissue far from the infarcted area, according to a previously described method 11. The method is based on oxidation of a cardiac tissue hydrolysate in 6N HCl by chloramine T solution, followed by color obtainment by use of the reaction with the Ehrlich´s solution and reading in optical density at a wave length of 565 nm.
The variables studied are presented as means and respective standard deviations, and the comparisons between the groups were performed using one-way analysis of variance (ANOVA), followed by the Tukey test, adopting a significance level of P<0.05.
The mean values and respective standard deviations of the body weights, ventricular weights, ventricular weights corrected for body weights, sectional areas of the myocytes, and myocardial concentrations of HOP are shown in
No statistical difference was found in mean body weight (BW) between the groups of infarcted rats 3 months after treatment and the control group. No difference was found in the experimental groups (CONT: 36±7%; LIS: 36±6%; LOS: 39±6%) in regard to the infarcted area. The statistical analysis showed that the mean ventricular weights and the left ventricular weight-to-body weight ratio (LV/BW) were lower in groups LIS, LOS, and CONT when compared with those in group NT. No statistically significant difference was observed in the left ventricular weight and in the LV/BW ratio between the groups LIS and LOS. Acute myocardial infarction led to an increase in right ventricular mass, which was prevented by lisinopril, but not by losartan.
The statistical analysis showed that the sectional areas of the myocytes of the right and left ventricles in groups NT, LIS, and LOS were greater than those in group CONT (P<0.001). The areas of the myocytes in groups LOS and LIS were significantly smaller than those in group NT (P<0.05). No significant difference in the sectional area in both ventricles was observed between the groups LOS and LIS.
A statistically significant increase in the left ventricular CVF was observed in group NT as compared with that in groups CONT, LIS, and LOS. Group LIS had a left ventricular CVF significantly greater than that in group CONT, and no difference was observed between groups LIS and LOS. No statistically significant difference in the right ventricular collagen fraction was observed in the groups analyzed. The level of hydroxyproline in the left ventricle was significantly greater in the infarcted group as compared with that in the control group, independently of the treatment received.
Acute myocardial infarction was accompanied by left and right ventricular hypertrophy as shown by the ventricular weights and measurements of the cellular areas. The results showed that muscular growth was highly compensatory, ie, the remaining myocytes had a hypertrophy that exceeded the area lost due to myocardial necrosis. According to the literature, this result suggests that hypertrophy is not due only to the mechanical stimulation of the elevation in the preload or afterload 12. Local mechanical stimuli, through stretching and activation of the mechanotransducers, associated with the inflammatory reaction due to myocytic necrosis cause release of growth factors that stimulate hypertrophy and fibrosis 13,14.
The right ventricle showed no infarcted area detected on optical microscopy, and the presence of right ventricular hypertrophy could be attributed to 2 factors: the mechanical stimulation triggered by pulmonary hypertension and activation of the systemic or local neurohormone system 15. After acute myocardial infarction, different degrees of left ventricular diastolic dysfunction frequently occur. The consequences of that dysfunction are as follows: pulmonary arterial vasoconstriction, and right ventricular overload and hypertrophy. This hypertrophy could also result from the trophic action of the neurohormone mediators released after acute myocardial infarction, such as angiotensin II, which, by coupling with specific receptors activate intracellular mediators that cause the expression of proto-oncogenes, promoters of protein synthesis 16,17.
In the present study, the treatment of rats after acute myocardial infarction with lisinopril or losartan proved to be effective for preventing the increase in ventricular mass. The reductions in the right and left ventricular weights and in the ventricular weight-to-body weight ratio were significant in both measurements as compared with those in the nontreated infarcted group, and the parameters were reduced to levels similar to those in the noninfarcted control group. These results were similar to those obtained by other authors 18,19, who reported a reduction in the ventricular mass in infarcted hearts of rats treated with angiotensin-converting-enzyme inhibitor or with an antagonist of the angiotensin AT1 receptors. In the groups treated, the measurement of ventricular weight showed lack of mass gain; however, measurement of the myocytic cellular areas showed the occurrence of myocytic hypertrophy as compared with that in the noninfarcted control group. Therefore, the measurement of ventricular weight and of ventricular weight-to-body weight ratio is not a good parameter for assessing myocardial hypertrophy in the presence of infarction. Therefore, depending on the size of the infarcted area, the measurement of ventricular weight tends to underestimate the presence of ventricular hypertrophy. Based on the results obtained, we observed that, in the presence of myocardial infarction, the measurement of the cellular area of the myocyte is a better index of ventricular hypertrophy than the parameter of ventricular weight.
The measurement of left ventricular collagen fraction (CVF) showed an increase in interstitial fibrosis in remote areas of infarction (
Greater levels of right ventricular CVF were found in infarcted rats. However, no significant differences were detected between the groups studied. We believe that the great variability in these data associated with the small size of the sample may have hindered the detection of the statistical difference. We have also observed smaller CVF values than those reported in the literature. The use of linear polarized light filter (
The HOP value was significantly greater in group NT as compared with that in groups CONT, LIS, and LOS. Unlike CVF measurement, that of HOP was not sufficiently sensitive to detect the modifications in myocardial fibrosis due to treatment. However, we cannot exclude the possibility of including peri-infarction tissue in HOP quantification, which could falsify the effect of the treatment on interstitial fibrosis. Thus, in this model of experimental infarction and in regard to the analysis of myocardial fibrosis, we can assume that CVF measurement is more reliable than HOP quantification, because direct histological viewing allows the definitive exclusion of the scar area.
In conclusion, myocardial remodeling after acute myocardial infarction results mainly from hypertrophy of the remaining myocytes and interstitial fibrosis. Postinfarction hypertrophy of myocytes and interstitial fibrosis may be prevented by using angiotensin-converting-enzyme inhibitors (lisinopril) or an AT1 receptor antagonist (losartan). Further studies are required to establish whether the tissular response in the infarcted area is different from that in the noninfarcted area for the mechanical and neurohormone stimuli, and whether the remodeling response depends on the type of treatment.
We thank Elenize Jamas Pereira, Jose Carlos Georgette, Vitor M. Souza, and Rogerio A. Monteiro for technical support, and FAPESP (n1 00/13798 process) for financial support.
Luiz Shiguero Matsubara Depto. de Clínica Médica, Faculdade de Medicina de Botucatu, UNESP Rubião Júnior s/n - 18618-000 - Botucatu - SP, Brazil E-mail:
Received for publication: 4/16/03
Accepted for publication: 3/9/04
English version by Stela Maris Costalonga