FUNDAMENTO: A influência que a ponte miocárdica exerce sobre a corrente sanguínea no curso do segmento arterial sob a ponte tem sido objeto de discussão pela comunidade científica. OBJETIVO: Comparar o tecido muscular ultraestrutural da ponte miocárdica e a parede ventricular; analisar o grau de lesão da camada íntima dos segmentos arteriais e investigar possíveis mudanças que podem preceder ou iniciar o processo de lesões ateroscleróticas. MÉTODOS: Quarenta corações bovinos da raça Canchim foram estudados em relação às alterações da camada íntima das artérias coronarianas nos diferentes segmentos de ponte miocárdica. Para o exame microscópico, foram feitas colorações por hematoxilina-eosina e fucsina-resorcina seguindo técnicas microscópicas convencionais. Para o exame de microscopia eletrônica, os segmentos da ponte miocárdica de doze corações bovinos Canchim foram coletados a partir da parede ventricular e da artéria coronariana e foram processados de acordo com técnicas convencionais. RESULTADOS: Na microscopia de luz, foi observada maior frequência de lesões em segmentos pré-ponte e pós-ponte da camada íntima, em comparação ao segmento ponte. Espessamentos da camada íntima foram seguidos por um desarranjo na lâmina limitante elástica interna. Essas células frequentemente apresentaram seus citoplasmas ingurgitados por gotas lipídicas, compondo as chamadas células de espuma. A microscopia eletrônica revelou que as fibras musculares da ponte miocárdica geralmente se unem de forma reta e lisa apresentando ramos laterais com um número maior de mitocôndrias no músculo ventricular do que na ponte. CONCLUSÃO: Há poucas diferenças entre os tecidos musculares estudados; lesões da camada íntima são menos frequentes em regiões da ponte em comparação com as regiões pré e pós-ponte.
Ponte miocárdica associada a lesões cardiovasculares em bovinos adultos da raça Canchim
IUniversidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, MG, Brasil
IIUniversidade Federal de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil
Há muito tempo o miocárdio tem despertado especial interesse por parte de pesquisadores, tornando-se um órgão importante para os diferentes tipos de abordagem. A influência que a ponte miocárdica exerce sobre a corrente sanguínea no curso do segmento arterial sob a ponte tem sido objeto de discussão pela comunidade científica.
Brodsky e cols.1 e Kilic e cols.2 sugerem que a ponte miocárdica pode ser um fator de risco independente para o desenvolvimento de isquemia miocárdica e fibrose intersticial. Santos e cols.3 afirmam que as fibras musculares do segmento ponte forma ângulos com o eixo longitudinal dos vasos arteriais compondo uma média de 46°, sendo predominantemente oblíquo a eles, tentando seguir seu eixo longitudinal. Alguns autores4-7 relatam que a presença de ponte miocárdica pode influenciar o tecido arterial por meio de mudanças na força hemodinâmica, causadas pela contração muscular na ponte. Yamaguchi e cols.8 propõem que o músculo da ponte possui características próximas ao músculo esquelético estriado, e Masuda e cols.9 afirmam que a extensão da aterosclerose na camada íntima coronariana é menos significativa sob a ponte do miocárdio em comparação com os segmentos proximal e distal, e reforçam a suspeita de que o comportamento da camada íntima das artérias coronarianas pode ser alterado pela presença de ponte miocárdica. Com base nessa suspeita, propomos investigar possíveis influências da ponte miocárdica sobre as características da camada íntima das artérias coronarianas, bem como possíveis diferenças entre o tecido da ponte e do músculo cardíaco subepicárdico.
O material foi adquirido de abates realizados em diferentes estabelecimentos industriais, com permissão especial do Serviço de Inspeção Federal do Ministério da Agricultura, proveniente de animais sem processos cardíacos patológicos comprovados por exame anti e
Quarenta corações bovinos Canchim de 25 machos e 15 fêmeas com uma idade aproximada de 30 a 48 meses foram utilizados nesta pesquisa. Fragmentos de pontes miocárdicas foram posicionados sobre as ramificações interventriculares paraconais da artéria coronariana esquerda. Esses fragmentos eram constituídos por segmentos de vasos pré-ponte, ponte e pós-ponte, e pelo tecido muscular cardíaco adjacente, tendo sido fixados em solução aquosa de formaldeído a 10% por um período de 72 horas, posteriormente reduzida a blocos de 1 cm3 a fim de individualizar os referidos segmentos. O material foi submetido a desidratação em série progressiva de graduação alcoólica, clarificado em xileno e parafina, onde cortes de 7 µm de espessura foram realizados imediatamente. Os cortes foram reidratados para serem corados pelos métodos Hematoxilina-Eosina (HE) e fucsina-resorcina. Depois que as lâminas foram preparadas e coradas, as superfícies da camada íntima normal e da camada íntima danificada foram medidas em todos os ramos arteriais dos segmentos pré-ponte, ponte e pós-ponte, a fim de obter a porcentagem da área danificada em diversas regiões do cada vaso. Para essas medidas, foram utilizadas imagens digitalizadas analisadas pelo software HL image 97.
Doze corações bovinos de fêmeas da raça Canchim com 30 a 48 meses de idade foram utilizados para esta pesquisa. Para o microscópio técnico eletrônico, foram coletados segmentos do ramo interventricular paraconal da artéria coronariana esquerda. Os segmentos eram compostos pelos vasos pré-ponte, ponte e pós-ponte, juntamente com o músculo formando a ponte miocárdica e os segmentos do músculo ventricular subepicárdico da parede ventricular. Após serem desconectados, eles foram fixados em solução tampão de glutaraldeído 2,5% em solução de cacodilato de sódio de 0,1 M (pH-7.2) por 48 horas. Em seguida, o material foi lavado em uma solução tampão de cacodilato de sódio (pH-7.2) três vezes por quinze minutos cada, sendo depois pós-fixado em tetróxido de ósmio a 0,1% além de uma solução de ferrocianeto de potássio a 1,25% por 90 minutos. Posteriormente, o material foi submetido a desidratação em níveis crescentes de álcoois e óxido de propileno, fixado em resina Epon e, posteriormente, foram feitos cortes ultrafinos a laser. Os cortes foram contrastados com acetato de uranila e citrato de chumbo, e depois analisados e documentados fotograficamente por microscópio eletrônico EM-109 Zeiss.
Os resultados dessas duas metodologias foram estatisticamente tratados. De acordo com os resultados da análise de variância, houve comparação de médias pelo teste de Tukey (a = 5%), permitindo a comparação dos tratamentos. A porcentagem de ambos os testes estatísticos foi transformada em arco seno, dada a predisposição da análise de variância.
As alterações na camada íntima das ramificações interventriculares paraconais da artéria coronariana esquerda foram vistas como espessamentos dessa camada onde foram observadas células com citoplasma luz e desarranjo e/ou duplicação na lâmina limitante elástica interna (
As porcentagens da área danificada nos segmentos pré-ponte, ponte e pós-ponte das ramificações interventriculares paraconais da artéria coronariana esquerda foram analisadas estatisticamente, onde se observaram as variáveis posição e sexo. O teste F (
Considerou-se o teste de Tukey (
Em cortes longitudinais, foi possível observar que as fibras musculares da ponte miocárdica são geralmente unidas de forma reta e lisa. Essas fibras ficam predominantemente presas umas às outras por meio de um disco intercalar. Esses cortes longitudinais revelaram também o sistema dos tubos do retículo sarcoplasmático formando tríades, tanto no músculo ponte e no músculo da parede ventricular, mas formas díade foram as mais comuns (
As fibras miocárdicas da parede ventricular subepicárdica mostraram, longitudinalmente, um curso elipsoide, apresentando ramos laterais. Por meio dos dados morfométricos, foi possível avaliar a média e o desvio padrão relativas à área ocupada por mitocôndrias, tubo T e retículo sarcoplasmático encontrados no músculo ponte, bem como no músculo da parede ventricular subepicárdica (
Não foi possível observar diferenças ultraestruturais nos três segmentos arteriais analisados. As lesões observadas na túnica íntima do ramo interventricular paraconal da artéria coronariana esquerda, independentemente do tipo de segmento avaliado, foram descritas como o espessamento da camada íntima, com ou sem lesões claras do endotélio. Na região de espessamento, fibrilas de colágeno, células musculares lisas e algumas gotas lipídicas extracelulares foram encontradas (
Em regiões de lesão, o endotélio encontrava-se ocasionalmente fragmentado. Mas quando era inteiramente composto de células em formas poligonais ou com prolongamento, apresentava alto nível de micropinocitose, mesmo em áreas não comprometidas. Gotas lipídicas citoplasmáticas foram frequentemente observadas nas células do endotélio das regiões lesionadas, porém encontravam-se aparentemente normais e com menor frequência. Células musculares lisas encontradas no espessamento da camada íntima eram, em sua maioria, arredondadas e tendendo para a forma poligonal com uma maior quantidade de organelas em comparação com as células musculares da camada média, muitas vezes apresentando gotas lipídicas citoplasmáticas (
Algumas células musculares lisas foram ocasionalmente observadas na íntima e até mesmo na túnica média com seu citoplasma ingurgitado por gotas lipídicas, compondo as chamadas células de espuma (
Apesar do fascínio causado pelo estudo do miocárdio por parte de pesquisadores, estamos muito longe de afirmar que é uma estrutura totalmente conhecida. No contexto da Anatomia Animal, é possível confirmar que relatórios sistemáticos são ainda incipientes, especialmente quando o assunto em questão são pontes miocárdicas ou as possíveis influências que essas pontes podem exercer sobre o fluxo coronariano.
Assim, observamos que autores clássicos10 estudaram a topografia das artérias coronarianas só no que diz respeito à caracterização do seu curso e ramificações, sem abordar o tema que propusemos. Neste estudo, a análise estatística nos permite assegurar que há variações na frequência de lesões presentes na camada íntima das ramificações das artérias coronarianas esquerdas, quando os segmentos pré-ponte e pós-ponte são comparados ao segmento ponte, bem como a não ocorrência de variações significativas no aparecimento dessas lesões entre os machos e fêmeas estudadas. Esses resultados estão de acordo com os resultados de outros autores9,11-19, uma vez que todos os resultados asseguram que a lesão presente na túnica íntima dessas artérias ao longo do segmento ponte é menor do que as lesões observadas nos outros dois segmentos. Também foi possível observar que quando comparados os segmentos pré-ponte e pós-ponte, não houve diferença significativa no grau de lesão. Zoghi e cols.20 acrescentam que a função endotelial é prejudicada em pacientes com MB e que há maior tendência para aterosclerose proximal à ponte em pacientes com MB. A disfunção endotelial é mais grave em pacientes com aterosclerose proximal à ponte.
Em um estudo anterior, Santos e cols.3 observaram o ângulo gerado entre a fibra muscular e o eixo longitudinal dos respectivos vasos arteriais, que variava de 11° a 168° com valor médio de 46°; esse fato estabeleceu uma posição oblíqua para essas fibras, tendendo a ser longitudinal em relação ao eixo desses vasos. Esses resultados estão de acordo com outros que relatam que o alinhamento da ponte miocárdica gera uma força longitudinal ao longo do eixo da fibra com constrição mínima da artéria coronariana21, e com resultados que relatam que a presença da ponte miocárdica pode influenciar o tecido arterial por meio de alterações hemodinâmicas por meio de suas contrações5. Portanto, a maior obliquidade das fibras3, bem como o ambiente em que essa artéria está envolvida21-23 podem ser um mecanismo de disposição compensatória a fim de evitar possíveis lesões causadas por alterações hemodinâmicas nos vasos.
Apesar dos vários autores que descrevem há algum tempo a macroscopia da ponte de miocárdio, aspectos microscópicos e ultraestruturais dessas ainda são escassos24-32.
A análise ultraestrutural da ponte miocárdica do tecido muscular subepicárdico revela que as fibras musculares são unidas de forma reta e lisa, como descrito por Yamaguchi e cols.8. No entanto, esta pesquisa relatou uma quantidade similar de ramos laterais na ponte e na musculatura parietal, indo de encontro a observações apresentadas pelos mesmos autores.
Como relatado por Yamaguchi e cols.8, a união entre as fibras musculares da ponte foi realizada pelo disco intercalar e a conexão conclusão-terminal utilizando fibras de colágeno, que os autores chamaram de juntas articuladas. É importante considerar que esta pesquisa não encontrou juntas articuladas na parede ventricular do músculo cardíaco bovino da raça Canchim, e as células musculares encontradas na ponte miocárdica não formam juntas celulares lado a lado como descrito pelo referido autor. Esses autores também afirmam que o sistema do tubo retículo sarcoplasmático das fibras musculares da ponte geralmente apresentava forma de tríade e essas fibras, em seção transversal, encontravam-se individualmente desconectadas pelo tecido conjuntivo8.
Nossos resultados estão parcialmente de acordo com os dele, pois tal sistema também se apresentava na forma de uma tríade; no entanto, não era anatomicamente semelhante aos encontrados no músculo esquelético, já que, além do fato de o retículo sarcoplasmático não formar expansões em torno do túbulo T, que por sua vez ficava gravemente dilatado, essas estruturas também se pareciam no músculo cardíaco da parede ventricular. As fibras musculares da ponte que observamos também encontravam-se pessoalmente desconectadas pelo tecido conjuntivo de acordo com esses autores8, mas é importante ressaltar que igualmente foram encontradas na musculatura cardíaca parietal. No entanto, os resultados encontrados estão de acordo com os resultados relatados por esses autores quando afirmam que alguns aspectos estruturais do tecido da ponte miocárdica se destacaram da estrutura comum cardíaca8, porque a análise estatística revelou que existe um maior número de mitocôndrias presentes no tecido cardíaco parietal do que no tecido da ponte cardíaca. Além disso, não houve diferença significativa quando a ocorrência do tubo T e do retículo sarcoplasmático é comparada entre os tecidos observados.
Sejam quais forem os aspectos ultraestruturais da análise da camada íntima da artéria coronariana esquerda, não encontramos nenhuma alteração na anatomia das células do endotélio, tais como as mudanças apontadas por Ishikawa e cols.13, que descreveram as formas poligonais dessas células nos segmentos pré-ponte e pós-ponte, enquanto no segmento ponte essas células apresentaram uma forma alongada.
Em relação às mudanças na camada íntima, os resultados desta pesquisa estão de acordo com os resultados apresentados por Cheville33 e Stary e cols.34, que descreveram diversos tipos de lesões que precederiam ou iniciariam o processo de aterosclerose. Segundo eles, o mais intenso espessamento dessa camada causou desarranjos da lâmina elástica interna fragmentada e/ou duplicadas, geralmente seguidos por comprometimentos do endotélio. Também foi possível observar a invasão de áreas de lesão por células de colágeno e células musculares que se reproduziam e apresentavam gotas lipídicas.
A forma e a enorme quantidade de organelas observadas nas células musculares lisas das regiões de lesão da camada íntima e a ausência de fibroblastos sugerem que essas células estão envolvidas no aumento da matriz extracelular (fibras de colágeno e glicoproteína). Uma pequena quantidade de células de espuma foi observada tanto na camada íntima como na camada média, como descrito por outros autores33-35.
As lesões da camada íntima visíveis à microscopia de luz são menos frequentes sobre as ramificações interventriculares paraconais da artéria coronariana esquerda em regiões abrangidas pelas pontes miocárdicas em comparação com as regiões pré-ponte e pós-ponte.
Existem algumas diferenças entre a ultraestrutura do tecido muscular da ponte cardíaca e do tecido muscular parietal subepicárdico.
As lesões encontradas na camada íntima do ramo interventricular paraconal da artéria coronariana esquerda, independentemente da posição avaliada, são semelhantes às lesões que precedem a formação da placa aterosclerótica.
José Wilson dos Santos Av. Pará, 1720, Bloco – 2A, Umuarama 38400-902 – Uberlândia, MG, Brasil E-mail:
Artigo recebido em 03/04/11; revisado recebido em 31/05/11; aceito em 08/07/11.
FUNDAMENTO: La influencia que el puente miocárdico ejerce sobre la corriente sanguínea en el transcurso del segmento arterial bajo el puente, ha sido objeto de discusión por parte de la comunidad científica. OBJECTIVO: Comparar el tejido muscular ultra estructural del puente miocárdico y la pared ventricular; analizar el grado de lesión de la capa íntima de los segmentos arteriales e investigar posibles cambios que pueden preceder o iniciar el proceso de lesiones ateroscleróticas. MÉTODO: Cuarenta corazones bovinos de la raza Canchim fueron estudiados con respecto a las alteraciones de la capa íntima de las arterias coronarias en los diferentes segmentos del puente miocárdico. Para el examen microscópico, se hicieron coloraciones por hematoxilina-eosina y fucsina-resorcina secundando las técnicas microscópicas convencionales. Para el examen de microscopía electrónica, los segmentos del puente miocárdico de doce corazones de bovinos de la raza Canchim, fueron recolectados así como de la pared ventricular y de la arteria coronaria y fueron procesados de acuerdo con las técnicas convencionales. RESULTADOS: En la microscopía de luz, observamos una mayor frecuencia de lesiones en segmentos de pre puente y pos-puente de la capa íntima, en comparación con el segmento puente. Los espesamientos de la capa íntima vinieron acompañados por un desarreglo en la lámina limitante elástica interna. Esas células a menudo presentan sus citoplasmas ingurgitados por gotas lipídicas, lo que compone las llamadas células de espuma. La microscopía electrónica reveló que las fibras musculares del puente miocárdico generalmente se unen de forma recta y lisa, presentando ramas laterales con un número mayor de mitocondrias en el músculo ventricular que en el puente. CONCLUSIONES: Existen pocas diferencias entre los tejidos musculares estudiados. Las lesiones de la capa íntima son menos frecuentes en las regiones del puente en comparación con las regiones pre y pos puente.
IUniversidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, MG
IIUniversidade Federal de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil
Correspondencia
Hace ya mucho tiempo que el miocardio está despertando un especial interés por parte de los investigadores, convirtiéndose en un órgano importante para los diferentes tipos de abordaje. La influencia que el puente miocárdico ejerce sobre la corriente sanguínea en el transcurso del segmento arterial bajo el puente, ha sido objeto de discusión por parte de la comunidad científica.
Brodsky et al1 como también Kilic et al2 sugieren que el puente miocárdico puede ser un factor de riesgo independiente para el desarrollo de la isquemia miocárdica y de la fibrosis intersticial. Santos et al3 afirman que las fibras musculares del segmento puente forman ángulos con el eje longitudinal de los vasos arteriales, componiendo un promedio de 46º, siendo predominantemente oblicuo a ellos, e intentando seguir su eje longitudinal. Algunos autores4-7 relatan que la presencia del puente miocárdico puede influir en el tejido arterial por medio de cambios en la fuerza hemodinámica, causadas por la contracción muscular en el puente. Yamaguchi et al8 proponen que el músculo del puente posee características próximas al músculo esquelético estriado, y Masuda et al9, afirman que la extensión de la arterosclerosis en la capa íntima coronaria es menos significativa bajo el puente del miocardio en comparación con los segmentos proximal y distal, y refuerzan la sospecha de que el comportamiento de la capa íntima de las arterias coronarias puede ser alterado por la presencia del puente miocárdico. Basándonos en esa sospecha, nos propusimos investigar las posibles influencias del puente miocárdico sobre las características de la capa íntima de las arterias coronarias, como también las posibles diferencias entre el tejido del puente y del músculo cardíaco sub-epicárdico.
El material fue adquirido por los sacrificios realizados con los animales en diferentes establecimientos industriales, y contando con la autorización especial del Servicio de Inspección Federal del Ministerio de la Agricultura, originalmente de animales exentos de procesos cardíacos patológicos comprobados por examen anti y
Cuarenta corazones bovinos Canchim de 25 machos y 15 hembras con edades aproximadas entre los 30 y los 48 meses, fueron utilizados en esta investigación. Fragmentos de puentes miocárdicos fueron posicionados sobre las ramificaciones interventriculares paraconales de la arteria coronaria izquierda. Esos fragmentos estaban constituidos por segmentos de vasos pre puente, puente y pos puente, y por el tejido muscular cardíaco adyacente, habiendo sido colocados en una solución acuosa de formaldehído al 10% por un período de 72 horas, y posteriormente reducida a bloques de 1 cm3 para aislar los referidos segmentos. El material fue sometido a la deshidratación en una serie progresiva de graduación alcohólica, clarificado en xileno y parafina, con cortes de 7 µm de espesor que fueron realizados inmediatamente. Los cortes fueron nuevamente hidratados para ser enrojecidos por los métodos Hematoxilina-Eosina (HE) y fucsina-resorcina. Después de que las láminas se prepararon y se enrojecieron, las superficies de la capa íntima normal y de la capa íntima damnificada se midieron en todas las ramas arteriales de los segmentos pre puente, puente y pos puente para poder obtener el porcentaje del área danificada en diversas regiones de cada vaso. Para esas medidas, se usaron imágenes digitalizadas analizadas por el software
Doce corazones bovinos de hembras de la raza Canchim entre 30 a 48 meses de edad, fueron utilizados para esta investigación. Para el microscopio técnico electrónico, se recolectaron segmentos de la rama interventricular paraconal de la arteria coronaria izquierda. Los segmentos estaban compuestos por los vasos pre puente, puente y pos puente, conjuntamente con el músculo formando el puente miocárdico y los segmentos del músculo ventricular sub-epicárdico de la pared ventricular. Después de ser desconectados, se les colocó en una solución tampón de glutaraldehido al 2,5% en solución de cacodilato de sodio de 0,1 M (pH-7.2) durante 48 horas. Enseguida, el material se lavó en una solución tapón de cacodilato de sodio (pH-7.2) tres veces por quince minutos cada una, y después fue colocado en tetróxido de osmio al 0,1% además de una solución de ferrocianuro de potasio al 1,25% por 90 minutos. Posteriormente, el material se sometió a la deshidratación a niveles en crescendo de alcoholes y óxido de propileno, en una resina Epon y posteriormente, se hicieron los cortes ultrafinos a láser. Los cortes se contrastaron con el acetato de uranila y citrato de plomo, y después fueron analizados y documentados fotográficamente por el microscopio electrónico EM-109 Zeiss.
Los resultados de esas dos metodologías se analizaron estadísticamente. De acuerdo con los resultados del análisis de variancia, se compararon los promedios por el test de Tukey (a =5%), permitiendo la comparación de los tratamientos. El porcentaje de ambos test estadísticos se transformó en un arco seno, dada la predisposición del análisis de variancia.
Las alteraciones en la capa íntima de las ramificaciones interventriculares paraconales de la arteria coronaria izquierda, fueron vistas como espesamientos de esa capa donde se observaron células con citoplasma claro y desarreglo y/o duplicación en la lámina limitante elástica interna (
Los porcentajes del área damnificada en los segmentos pre puente, puente y pos puente de las ramificaciones interventriculares paraconales de la arteria coronaria izquierda, se analizaron estadísticamente, donde se observaron las variables posición y sexo. El test F (
Se consideró el test de Tukey (
En los cortes longitudinales, se pudo observar que las fibras musculares del puente miocárdico están generalmente unidas de forma recta y plana. Esas fibras quedan predominantemente unidas unas a las otras por medio de un disco intercalar. Los cortes longitudinales revelaron también el sistema de los tubos del retículo sarcoplasmático formando triades, tanto en el músculo puente como en el músculo de la pared ventricular, pero las formas díada fueron las más frecuentes (
Las fibras miocárdicas de la pared ventricular sub-epicárdica mostraron, longitudinalmente, un curso elipsoide, presentando ramas laterales. Por medio de los datos morfométricos, se pudo evaluar el promedio y la desviación estándar relativas al área ocupada por las mitocondrias, tubo T y retículo sarcoplasmático encontrados en el músculo puente, como también en el músculo de la pared ventricular sub-epicárdica
No se pudo observar diferencias ultra estructurales en los tres segmentos arteriales analizados. Las lesiones observadas en la túnica íntima de la rama interventricular paraconal de la arteria coronaria izquierda, independientemente del tipo de segmento analizado, se describieron como el espesamiento de la capa íntima, con o sin lesiones claras del endotelio. En la región de espesamiento, fibrilas de colágeno, células musculares lisas y algunas gotas lipídicas extracelulares se encontraron (
En las regiones lesionadas, el endotelio estaba ocasionalmente fragmentado. Pero cuando estaba completamente compuesto por las células en formas poligonales o con prolongamiento, presentaba un alto nivel de micropinocitosis, incluso en las áreas no comprometidas. Las gotas lipídicas citoplasmáticas fueron frecuentemente observadas en las células del endotelio de las regiones lesionadas, pero aparentemente eran normales y aparecían con menor frecuencia. Las células musculares lisas encontradas en el espesamiento de la capa íntima eran, en su gran mayoría, redondeadas y con una tendencia al polígono, con una mayor cantidad de organelas en comparación con las células musculares de la capa media, muchas veces presentando gotas lipídicas citoplasmáticas (
Algunas células musculares lisas fueron ocasionalmente observadas en la íntima e incluso en la túnica media con su citoplasma ingurgitado por gotas lipídicas, componiendo así las llamadas células espumosas (
A pesar de la fascinación causada por el estudio del miocardio por parte de los investigadores, estamos muy lejos de afirmar que es una estructura totalmente conocida. Dentro del contexto de la Anatomía Animal, podemos confirmar que los informes sistemáticos todavía son incipientes, especialmente cuando el asunto de que se trata son los puentes miocárdicos o las posibles influencias que ellos pueden ejercer sobre el flujo coronario.
Observamos que los autores clásicos10 estudiaron la topografía de las arterias coronarias solamente en lo concerniente a la caracterización de su curso y ramificaciones, sin abordar el tema que propusimos aquí. En este estudio, el análisis estadístico nos permite asegurar que existen variaciones en la frecuencia de lesiones presentes en la capa íntima de las ramificaciones de las arterias coronarias izquierdas, cuando los segmentos pre puente y pos puente son comparados con el segmento puente, como también la no aparición de variaciones significativas en el surgimiento de esas lesiones entre los machos y las hembras estudiadas. Esos resultados están a tono con los resultados de otros autores9,11-19, una vez que todos los resultados garantizan que la lesión presente en la túnica íntima de esas arterias a lo largo del segmento puente es menor que las lesiones observadas en los otros dos segmentos. También fue posible observar que cuando se compararon los segmentos pre puente y pos puente, no hubo diferencia significativa en el grado de la lesión. Zoghi et al20 dicen que la función endotelial queda perjudicada en los pacientes con MB y que existe una mayor tendencia para la arterosclerosis proximal al puente en los pacientes con MB. La disfunción endotelial es más grave en los pacientes con arterosclerosis proximal al puente.
En un estudio anterior, Santos et al3 observaron el ángulo generado entre la fibra muscular y el eje longitudinal de los respectivos vasos arteriales, que variaba de 11º a 168º con un valor promedio de 46º. Ese hecho estableció una posición oblicua para esas fibras, con una tendencia a ser longitudinal con relación al eje de esos vasos. Esos resultados están a tono con otros que relatan que la alineación del puente miocárdico genera una fuerza longitudinal a lo largo del eje de la fibra con la constricción mínima de la arteria coronaria21, y con resultados relatando que la presencia del puente miocárdico puede influir en el tejido arterial por medio de alteraciones hemodinámicas en función de sus contracciones5. Por tanto, la mayor oblicuidad de las fibras3, como también el ambiente en que esa arteria está envuelta21-23 pueden ser un mecanismo de disposición compensatoria para evitar posibles lesiones causadas por alteraciones hemodinámicas en los vasos.
A pesar de los diversos autores que ya han descrito hace tiempo la macroscopía del puente del miocardio, algunos de sus aspectos microscópicos y ultra estructurales todavía no han visto la luz24-32.
El análisis ultra estructural del puente miocárdico del tejido muscular sub-epicárdico, revela que las fibras musculares están unidas de forma recta y lisa, como lo describen Yamaguchi et al8. Sin embargo, esta investigación relató una cantidad similar de ramas laterales en el puente y en la musculatura parietal, lo que se contradice con las observaciones presentadas por esos autores.
Como ya fue relatado por Yamaguchi et al8, la junción entre las fibras musculares del puente se hizo por el disco intercalar y la conexión conclusión-terminal utilizando fibras de colágeno que los autores llamaron juntas articuladas. Es importante considerar que esta investigación no encontró juntas articuladas en la pared ventricular del músculo cardíaco bovino de la raza Canchim, y que las células musculares encontradas en el puente miocárdico no forman juntas celulares lado a lado como lo describe el autor. Esos autores también afirman que el sistema del tubo retículo sarcoplasmático de las fibras musculares del puente, generalmente tenía la forma de triade y que esas fibras, en una sección transversal, estaban personalmente desconectadas por el tejido conjuntivo8.
Nuestros resultados están parcialmente de acuerdo con los de él, porque tal sistema también está presente en la forma de una triade; sin embargo, no era anatómicamente similar a los encontrados en el músculo esquelético, ya que, además del hecho de que el retículo sarcoplasmático no forme expansiones alrededor del túbulo T, que, a su vez quedaba gravemente dilatado, también se encontró esas estructuras con las estructuras similares en el músculo cardíaco de la pared ventricular. Las fibras musculares del puente que observamos también estaban personalmente desconectadas por el tejido conjuntivo de acuerdo con esos autores8, pero es importante resaltar que también fueron encontradas en la musculatura cardíaca parietal. Sin embargo, los resultados encontrados están de acuerdo con los resultados relatados por esos autores cuando afirman que algunos aspectos estructurales del tejido del puente miocárdico se destacaron de la estructura común cardiaca8, porque el análisis estadístico reveló que existe un mayor número de mitocondrias presentes en el tejido cardíaco parietal que en el tejido del puente cardíaco. Además, no hubo diferencia significativa cuando apareció el tubo T y el retículo sarcoplasmático se comparó con los tejidos observados.
Sean cuales sean los aspectos ultra estructurales del análisis de la capa íntima de la arteria coronaria izquierda, no encontramos ninguna alteración en la anatomía de las células del endotelio, como por ejemplo, los cambios indicados por Ishikawa et al13, que describieron las formas poligonales de esas células en los segmentos pre puente y pos puente, mientras que en el segmento puente esas células tenían una forma alargada.
Con relación a los cambios en la capa íntima, los resultados de esta investigación están a tono con los resultados presentados por Cheville33 y Stary et al34, que describieron diversos tipos de lesiones que precederían o iniciarían el proceso de arterosclerosis. Según ellos, el más intenso espesamiento de esa capa, causó desarreglos de la lámina elástica interna fragmentada y/o duplicada, generalmente seguidos por los compromisos del endotelio. También se pudo observar la invasión de las áreas de lesión por las células de colágeno y células musculares que se reproducían y presentaban gotas lipídicas.
La forma y la enorme cantidad de organelas observadas en las células musculares lisas de las regiones de la lesión de la capa íntima, y la ausencia de fibroblastos, sugieren que esas células están involucradas en el aumento de la matriz extracelular (fibras de colágeno y glicoproteína). Y como lo describieron otros autores33-35, una pequeña cantidad de células de espuma fue observada tanto en la capa íntima como en la capa media.
Las lesiones de la capa íntima, que son visibles a la microscopía de luz, son menos frecuentes sobre las ramificaciones interventriculares paraconales de la arteria coronaria izquierda en las regiones que abarcan los puentes miocárdicos, en comparación con las regiones pre puente y pos puente.
Existen algunas diferencias entre la ultra estructura del tejido muscular del puente cardíaco y del tejido muscular parietal sub-epicárdico.
Las lesiones encontradas en la capa íntima de la rama interventricular paraconal de la arteria coronaria izquierda, independientemente de la posición analizada, son parecidas a las lesiones que preceden a la formación de la placa arterosclerótica.
Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.
El presente estudio no tuve fuentes de financiación externas.
Este artículo forma parte de tesis de Doctorado de José Wilson dos Santos, por Universidade Federal de São Paulo.
BACKGROUND: The influence that myocardial bridge exercises over blood stream in the course of arterial segment under the bridge has been discussed by the scientific community. OBJECTIVE: To compare ultrastructural muscle tissue of myocardial bridge and the ventricular wall; to analyze the degree of injury to the tunica intima of the arterial segments, and look for possible changes that may precede or initiate the process of atherosclerotic lesions. METHODS: Forty Canchim bovine hearts were studied regarding alterations of the tunica intima from coronary arteries on the different myocardial bridge segments. For the microscopic examination, hematoxylin-eosin and fuchsin-resorcin staining following conventional microscope techniques were made. For the electronic microscopic examination, myocardial Bridge segments from twelve Canchim bovine hearts were collected from the ventricle wall and coronary artery and were processed according to conventional techniques. RESULTS: In the light microscopy, a higher frequency of lesions on prepontine and postpontine segments of the tunica intima was observed, compared to the pontine segment. Tunica intima thickenings were followed by a disarrangement on the internal elastic limitant lamina. These cells often presented their cytoplasmas engorged by lipidic drops, making up the so-called foam cells. Electronic microscopy revealed that the muscular fibers of the myocardial bridge are usually joined in a straight and smooth way presenting lateral branches with a greater number of mitochondria in the ventricular muscle than in the bridge. CONCLUSION: There are few differences between the muscle tissues studied; intimae lesions are less frequent in pontine regions compared to pre and post-pontine regions.
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IIUniversidade Federal de São Paulo, São Paulo, SP, Brazil
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The heart has been awakening a special interest of researchers for a long time, making it an important organ for different kinds of approach. The influence that myocardial bridge exercises over the blood stream in the course of arterial segment under the bridge has been widely discussed by the scientific community.
Brodsky et al1 and Kilic et al2 suggest that myocardial bridging may be an independent risk factor for the development of myocardial ischemia and interstitial fibrosis. Santos et al3 affirm that the muscular fibers of the bridge segment form angles with the longitudinal axis of arterial vessels holding a 46° average, being predominantly oblique to them, and trying to follow its longitudinal axis. Some authors4-7 report that the presence of myocardial bridge can influence the arterial tissue through hemodynamic force changes, caused by the bridge muscle contraction. Yamaguchi et al8 propose that the bridge muscle have features close to the skeletal striated muscle and Masuda et al9 affirm that the atherosclerosis extension in the coronary intimae is less significant under the myocardial bridge compared with the proximal and distal segments, and reinforce a suspicion that coronary arteries intimae behavior could be changed by the presence of myocardial bridge. Based on this suspicion, we propose to investigate possible influences of myocardial bridge over the coronary arteries intimae features, as well as possible differences between the bridge tissue and the sub-epicardical cardiac muscle.
This material was acquired from slaughters carried out in different industrial establishments, with special permission from the Federal Inspection Service of the Agriculture Ministry, coming from animals without pathological cardiac processes, proved by
Forty Canchim bovine hearts from 25 males and 15 females with an approximate age of 30 to 48 months were used in this research. Fragments of myocardial bridges were located on the paraconal interventricular branches of the left coronary artery. Those fragments were constituted by prepontine, pontine and postpontine vessel segments and by the neighboring cardiac muscle tissue, which were fixed on 10% formaldehyde aqueous solution for a 72-hour period and then reduced into 1cm3 blocks, in order to individualize the said segments. The material was submitted to dehydration in progressive series of alcohol degree, clarified in xilene and paraffin, where sections of 7µm of thickness were immediately performed. Those sections were re-hydrated in order to be stained through the Hematoxylin-Eosin (HE) and Fuchsin-resorcin methods. After laminas had been prepared and stained, the surfaces of both the normal tunica intima and the damaged tunica intima were measured in all arterial branches from prepontine, pontine and postpontine segments, in order to obtain the percentage of the damaged area on the several regions of each vessel. For those measurements, digitalized images analyzed through the software HL image 97 were used.
Twelve Canchim female bovine hearts, approximately thirty to forty-eight months old, were used for this research. For the electronic technical microscope, segments from the interventricular paraconal branch of the left coronary were collected. These were formed by the prepontine, pontine, and postpontine vessels, together with the muscle forming the myocardial bridge and segments from the sub-epicardical ventricle muscle from the ventricle wall. After being disconnected, they were fixed in a 2.5% glutaraldehyde solution tampon in a 0.1M (pH-7.2) sodium cacodylate solution, for forty-eight hours. After this, the material was washed in a 0.1M (pH-7.2) sodium cacodylate tampon, three times for fifteen minutes each, and was then post-fixed in a 0.1% Osmium Tetroxide plus 1.25% Potassium Ferrocyanide solution, for ninety minutes. Afterwards, the material was submitted to dehydration in crescent row levels of Alcohols and Propylene Oxide, included in epon resin, and later ultra-slim cuts were made. These cuts were contrasted using uranyl acetate and lead citrate, and afterwards analyzed and photographically documented by the Zeiss EM-109 electronic microscope.
The results of these two methodologies have been statistically handled. According to the results of analysis of variance, there was comparison of means by the Tukey test (a=5%), allowing comparison of treatments. The percentage of both statistical tests was transformed into arcsine, given the predispositions of the analysis of variance.
The alterations on the tunica intima of the paraconal interventricular branches of the left coronary artery were viewed as thickenings of this layer where cells with light cytoplasm, and disarrangement and/or duplication on the internal elastic limitant lamina, were observed (
The percentages of the damaged area on the prepontine, pontine and postpontine segments from paraconal interventricular branches of the left coronary artery were statistically analyzed, where the variables position and sex were observed. The F test (
The Tukey test (
In longitudinal cuts, it was possible to observe that muscular fibers of the myocardial bridge are usually joined in a straight and smooth way. These fibers are predominantly stuck on each other by means of an intercalated disc. These longitudinal cuts also revealed the sarcoplasm-reticulum-tube system forming triads, both in the bridge muscle and in the muscle from the ventricle wall, but dyad forms were the most common ones (
The myocardial fibers from the sub-epicardical ventricle wall showed, lengthways, an ellipsoid course, presenting lateral branches. Through the morphometric data, it was possible to evaluate the average and standard deviation relating to the area occupied by mitochondria, T tube and sarcoplasm-reticulum found in the bridge muscle, as well as in the muscle from the sub-epicardical ventricle wall (
It was not possible to observe ultrastructural differences in the three arterials segments analyzed. The lesions observed in the tunica intima from the paraconal interventricular branch of the left coronary artery, irrespective of the kind of segment evaluated, were described as the tunica intima thickening with or without clear lesions of endothelium. In the thickening region, collagen fibrils, smooth muscular cells and some extracellular lipidic drops were found (
In lesion regions, the endothelium was occasionally broken up. But when it was entirely composed of cells in polygonal or prolongation shapes, it presented a high level of micropinocytosis, even in areas not damaged. Cytoplasm lipidic drops were often observed in endothelium cells of lesion regions, but these were also apparently normal with a smaller frequency. Smooth muscular cells found in the thickened tunica intima were mostly rounded shaped tending towards polygonal shape with a greater amount of organelles compared to the muscular cells of the tunica media, often presenting cytoplasm lipid drops (
Some smooth muscular cells were occasionally observed in the tunica intima and even in the tunica media with their cytoplasm engorged by lipidic drops, making up the so-called foam cells (
In spite of the fascination caused by the heart study on researchers, we are too far from affirming that it is an entirely known structure. In the context of Animal Anatomy, it is possible to confirm that systematic reports are still beginning mainly when it comes to myocardial bridges or the possible influences that these bridges can exert on coronary stream.
Thus, we observe that classical writers10 studied the topography of coronary arteries only regarding the characterization of their course and ramifications, without addressing the subject we have proposed. In this study, the statistical analysis allows us to assure that there are variations on the frequency of lesions present on the tunica intima of the left coronary artery branches, when prepontine and postpontine segments are compared to the pontine segment, as well as the non occurrence of significant variations on the appearance of these lesions between the males and females studied. Those results are consistent with those results from other authors9,11-19, once all results assure that the lesion present at the tunica intima of these arteries along the pontine segment is smaller than those lesions observed on the other two segments. It was also possible to observe that when prepontine and postpontine segments are compared to each other, no significant difference on the lesion degree was found. Zoghi et al20 add that the endothelial function is impaired in patients with MB and there is an increased tendency for atherosclerosis proximal to the bridge in patients with MB. The endothelial dysfunction is more severe in patients with atherosclerosis proximal to the bridge.
In a previous study, Santos et al3 observed the angle generated between the muscular fiber and the longitudinal axis of the respective arterial vessels, which ranged from 11° to 168°, with median value of 46°; this fact established an oblique position for those fibers, tending to be longitudinal in relation to the axis of these vessels. Those results are consistent with other results reporting that the myocardial bridge alignment generates a longitudinal force along the fiber axis with minimum constriction of the coronary artery21, and with results reporting that the presence of the myocardial bridge may influence the arterial tissue through haemodynamic forces alterations through its contractions5. Therefore, the highest obliquity of fibers3, as well as the environment in which this artery is involved21-23 could be a compensatory disposition mechanism in order to avoid possible lesions caused by haemodynamic forces alterations in the vessels.
Although several authors describe the myocardial bridge macroscopy, microscopic and ultra-structural aspects of these are still scarce24-32.
The ultrastructural analysis of the myocardial bridge from the sub-epicardical muscular tissue reveal that muscular fibers are joined in a straight and smooth way, as described by Yamaguchi et al8. However, this research reported a similar amount of lateral branches in the bridge and in the parietal musculature, against the observations presented by the same authors.
As reported by Yamaguchi et al8, the joining between the bridge muscular fibers was performed by the intercalated disc and the conclusion-terminal connection using collagen fibrils, which the authors called nipple joints. It is important to consider that this research has not found nipple joints in the ventricle wall of the Canchim bovine cardiac muscle, and the muscular cells found in the myocardial bridge did not form cellular joints side by side as were described by the said author. These authors also say that the sarcoplasm-reticulum-tube system of bridge muscular fibers was usually presented in a triad shape and these fibers, in cross-section, were personally disconnected by the conjunctive tissue8. Our results partially agree with his, because there was also such a triad-shaped system, however, these were not anatomically similar to those found in the skeletal muscle, since in addition to the fact that the sarcoplasma-reticulum does not form expansions around the T-tubule, which became severely dilated, these structures looked alike in the heart muscle of the ventricular wall. The bridge muscular fibers that we observed were also personally disconnected by the conjunctive tissue according to these authors8, but it is important to emphasize that it was also found in the parietal cardiac musculature. However, the results found are consistent with those reported by these authors when they affirm that some structural aspects of the myocardial bridge tissue went astray from the common cardiac structure8, because the statistical analysis revealed that there is a higher number of mitochondria present in the parietal cardiac tissue than in the bridge tissue. Moreover, there was not a significant difference when the occurrence of T tube and sarcoplasm-reticulum is compared between the tissues observed.
Whatever the ultrastructural aspects of the tunica intima left coronary artery analysis, we did not find any changes in the endothelium cells anatomy such as the changes pointed by Ishikawa et al13, who described the polygonal shapes of these cells in the pre-bridge and post-bridge segments, while in the bridge segment these cells presented an elongated shape.
Regarding the changes in the tunica intima, the results of this research are consistent with Cheville33 and Stary et al34, who described several kinds of lesions which would precede or would start the atherosclerosis process. According to them, the most intensive thickenings of this layer caused disarrangements of the internal elastic lamina broken up and/or duplicated and these, were usually followed by endothelium damages. The invasion of lesion areas by collagen and muscular cells that reproduced and presented lipidic drops was also possible to observe.
The shape and huge amount of organelles observed in the smooth muscular cells of tunica intima lesion regions and the absence of fibroblasts suggest that these cells are involved with the increase of extra cellular matrix (collagen fibers and glycoprotein). A small amount of foam cells was observed both in the tunica intima and in the tunica media, as described by other authors33-35.
The tunica intima lesions visible to the light microscopy are less frequent on the paraconal interventricular branches of the left coronary artery on regions covered by myocardial bridges compared to prepontine and postpontine regions.
There are few differences between the ultrastructure of the bridge muscular tissue and sub-epicardical parietal muscular tissue.
The injuries found in the tunica intima of interventricular paraconal branch of the left coronary artery, irrespective of the position evaluated, are similar to the lesions that precede the formation of atherosclerotic plaque.