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Tipo: Tese
Título: Efeitos da restrição protéica experimental sobre a morfologia do miocárdio e as propriedades mecânicas dos miócitos cardíacos isolados em ratos Fisher após o desmame
Título(s) alternativo(s): Effect of experimental protein restriction on the morphology of myocardial and the mechanical properties of cardiac myocytes isolated from Fisher rats after weaning
Autor(es): Penitente, Arlete Rita
Primeiro Orientador: Neves, Clóvis Andrade
Primeiro coorientador: Natali, Antônio José
Segundo coorientador: Chianca Júnior, Deoclécio Alves
Primeiro avaliador: Pedrosa, Maria Lúcia
Segundo avaliador: Silva, Marcelo Eustáquio
Terceiro avaliador: Silva, Ita de Oliveira e
Quarto avaliador: Maldonado, Izabel Regina dos Santos Costa
Abstract: Alterações na nutrição em fases precoces da vida resultam no desenvolvimento de adaptações que podem modificar permanentemente a estrutura de um órgão ou tecido. Embora a função cardíaca esteja alterada em animais com restrição protéica, ainda há informações limitadas sobre a mecânica, morfologia e ultraestrutura dos cardiomiócitos, que levam à alteração da função cardíaca. O presente estudo investigou a relação entre a restrição protéica severa pós-desmame e as alterações morfológicas, moleculares e ultra-estruturais dos cardiomiócitos ventriculares, além de suas propriedades mecânicas, dos sparks de cálcio e da atuação do sistema β-adrenérgico, em ratos machos Fischer, a partir do desmame. Os animais foram divididos aleatoriamente em grupo controle (GC, n= 36) e grupo com restrição de proteínas (GRP, n= 36). Após o desmame (28 dias após o nascimento), animais do GC e GRP receberam dietas isocalóricas contendo 15% e 6% de proteína, respectivamente, por 35 dias. Em seguida, os animais foram pesados, sacrificados e tiveram os corações removidos para a análise histológica, morfométrica, estereológica e ultraestrutural; ou isolados por dispersão enzimática para análise das propriedades mecânicas. Os resultados encontrados demonstraram que a restrição protéica causou uma drástica redução no peso corporal, do coração e do ventrículo esquerdo dos animais do GRP. Essas alterações foram acompanhadas com uma diminuição no comprimento, largura e área dos cardiomiócitos, além de um aumento da quantidade de colágeno no GRP em relação ao GC de 38%. Porém em relação ao número de células o GRP apresentou o mesmo número de células do GC. As análises ultra-estruturais permitiram a observação de miofibrilas menos desenvolvidas, maior proporção de mitocôndrias e retículo sarcoplasmático menos organizado no GRP. Miócitos ventriculares do GRP também apresentaram alterações nas propriedades contráteis, tanto em condições basais quanto após estimulação β- adrenérgica. Além disso, o GRP apresentou menor expressão protéica de SERCA2a e menor transiente de cálcio em relação ao GC, provocando prejuízos na mecânica celular. De acordo com esses resultados, foi possível concluir que a restrição protéica severa altera não apenas a morfologia do coração, mas também aspectos bioquímicos e funcionais.
Nutrition deficits early in life result in adaptive changes which can permanently modify the structure of an organ or tissue. Despite the fact that cardiac function seem to be altered in rats fed low protein diet, available information about mechanics, morphology and ultrastructure of cardiomyocytes in this model is still limited. The present study investigated the relation between severe protein restriction post weaning and morphological, molecular and ultrastructural changes in ventricular cardiomyocytes in addition to the mechanics, intracellular calcium sparks and β-adrenergic system action on these cells. Animals were randomly divided in control (CG, n=36) and protein restriction (PRG, n=36) groups. After weaning (28 days), the rats were fed either control (15% casein) or low protein (6% casein) isocaloric diets for 35 days. Following this period, rats were euthanized and hearts were removed for histological, morphometric, estereological and ultrastructural analysis or processed in order to isolated cardiomyocytes by enzymatic dispersion to perform mechanic test. Results showed that protein restriction ended up in body weight, heart weight and left ventricular reduction compared to same aged control rats. These changes were accompanied by individual cardiomyocytes length, diameter and area reduction. It was also noticed 38% increase in collagen deposition in the matrix of PRG compared to CG rats. The number of cardiomyocytes was similar in both groups. Ultrastructural analyses revealed less developed myofibrils and higher proportion of less organized mitochondria and sarcoplasmic reticulum in the cells of PRG. Myocytes of PRG also showed changes in the contractile properties both in baseline and after β-adrenergic stimulation conditions. In addition, cells from PRG exhibited lower expression of SERCA2a protein and smaller calcium transient compared to CG which seems to impair the cell mechanics. Based on these findings, we conclude that severe protein restriction after weaning may modify not only morphological but also biochemical and functional aspects of the heart.
Palavras-chave: Coração
Cardiomiócito
Restrição protéica
Heart
Cardiomyocytes
Protein restriction
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Análises quantitativas e moleculares do Genoma; Biologia das células e dos tecidos
Programa: Doutorado em Biologia Celular e Estrutural
Citação: PENITENTE, Arlete Rita. Effect of experimental protein restriction on the morphology of myocardial and the mechanical properties of cardiac myocytes isolated from Fisher rats after weaning. 2012. 112 f. Tese (Doutorado em Análises quantitativas e moleculares do Genoma; Biologia das células e dos tecidos) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2012.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/256
Data do documento: 23-Mar-2012
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