Efeitos fisiopatológicos da endotoxemia por LPS em ratos acordados e submetidos ao treinamento físico : papel do óxido nítrico

A sepse é caracterizada por hipotensão sistêmica, hiporreatividade aos vasoconstritores, perfusão tecidual inadequada e falência múltipla de órgãos. Um dos principais mediadores envolvidos é o óxido nítrico (NO). Durante o treinamento físico (TF), ajustes cardiovasculares dinâmicos mantêm a pressão sangüínea adequada e ajustam o suprimento sangüíneo aos diferentes leitos vasculares, e o NO parece estar participando desse processo. O objetivo principal desse estudo foi verificar se o treinamento físico pela natação tem efeito preventivo sobre as anormalidades cardiovasculares e pulmonares induzidas pela administração de lipopolissacárideos de Escherichia coli (LPS), e de que maneira o NO contribui para essas alterações. Para este estudo foram usados ratos Wistar machos (200 a 220 g), submetidos ao treinamento físico pela natação (1 hora; 5 dias/semana; 4 semanas). Os animais sedentários (SED) ou treinados (TF) foram submetidos à cateterização da artéria e veia femorais. Após 24 horas do procedimento cirúrgico, os animais foram tratados com salina 0,9% e com inibidores da NOS: Aminoguanidina (Amino), L-NAME e 7-NI e submetidos à endotoxemia através da administração de LPS (5mg/kg, i.v.). Os parâmetros cardiovasculares foram analisados por 2 horas, e os animais foram sacrificados 5 horas após a administração de LPS, para a quantificação do edema pulmonar. Os parâmetros basais da pressão arterial média (PAM), não mostraram diferenças entre os grupos, no entanto na freqüência cardíaca basal (FC), foi observado bradicardia de repouso nos animais treinados. Neste estudo, nós também investigamos o envolvimento dos inibidores das vias indutiva e constitutiva da NOS nas respostas cardiovasculares em animais sedentários e treinados sem endotoxemia por LPS. Nossos dados mostraram uma resposta pressora tônica nos grupos sedentários e treinados tratados com L-NAME (inibidor da cNOS), onde houve um aumento nos valores da pressão arterial média em relação ao basal, acompanhados de bradicardia, sendo que no grupo treinado a administração de L-NAME, levou a uma menor resposta hipertensiva, quando comparado ao grupo sedentário. Após a administração de LPS foi observada hipotensão e taquicardia no grupo SED tratado com salina, sendo que estas alterações foram atenuadas no grupo TF. No entanto, após a Amino no grupo SED a hipotensão foi atenuada, com aumento na taquicardia. Após o L-NAME no grupo SED a hipotensão foi acentuada, com atenuação da taquicardia. Após a Amino no grupo TF a hipotensão foi acentuada, com atenuação da taquicardia. O L-NAME no grupo TF bloqueou a hipotensão e atenuou a taquicardia. Os animais treinados mostraram um menor índice de edema após o LPS, o qual foi atenuado em ambos os grupos após o tratamento com Amino. Após o tratamento com L-NAME, houve um aumento do índice de edema pulmonar tanto no grupo SED quanto no grupo TF. O tratamento com 7-NI não mostrou qualquer alteração em ambos os grupos. A dosagem de TNF-a no plasma dos animais revelou que o treinamento físico diminui os níveis dessa citocina e que o bloqueio da via constitutiva aumenta os níveis desta, especialmente no grupo TF. As alterações promovidas pelo treinamento físico mostraram-se benéficas, no sentido de se contrapor às anormalidades cardiovasculares e pulmonares observadas na endotoxemia induzida pelo LPS. No entanto, a inibição das vias constitutiva e indutiva da produção de NO revelam papéis diferentes durante a fase inicial da sepse, onde a iNOS parece ser predominante nos animais controle, enquanto a cNOS nos animais treinados.The sepsis is characterized by systemic hypotension, hyporeactiveness to vasoconstrictors, impaired tissue perfusion and multiple organ failure. One of the main mediators involved is nitric oxide (NO). During the exercise training (ET), dynamic cardiovascular adjustments take place to maintain proper blood pressure and adjust blood supply to the different vascular beds, and NO seems to be participating in this process. The main objective of this study was to investigate whether exercise training by swimming protects against the cardiovascular and pulmonary abnormalities induced by the administration of lipopolysaccharide of Escherichia coli (LPS), and the way that NO contributes to these changes. For this study male Wistar rats (200 to 220 g), were subjected to swimming training (1 hour / day, 5 days / week, 4 weeks). The animals sedentary (ST) or trained (ET) were submitted to catheterization of the femoral artery and vein. After 24 hours of surgery, animals were treated with 0.9% saline and with NOS inhibitors: Aminoguanidine (Amino), L-NAME and 7-NI and submitted to endotoxemia by administration of LPS (5mg/kg, i.v.). The cardiovascular effects of endotoxin were analyzed by 2 hours. The rats were observed until 5 hours after LPS injection, when they were sacrificed for the quantification of pulmonary edema. The baseline parameters between both groups had not shown differences in the average mean arterial pressure (MAP), however in the heart rate (HR) were observed a bradycardia at rest in the trained animals. In this study, we also investigated the involvement of inducible and constitutive pathways by NOS inhibitors on the cardiovascular responses in animals sedentary and trained without endotoxemia by LPS. Our data showed a tonic pressor response in sedentary and trained groups treated with L-NAME (inhibitor cNOS), where there was an increase in the values of mean arterial pressure in relation to the baseline with bradycardia, and in the group trained the administration of L-NAME, led to a lesser hypertensive response, compared to the sedentary group. After administration of LPS it was observed hypotension and tachycardia in the ST group treated with saline, and these changes were attenuated in ET group. However, after pretreatment with Amino in ST group the hypotension was blocked without alteration in the tachycardia. After pretreatment with L-NAME in ST group the hypotension was enhanced without alteration in the tachycardia. After pretreatment with Amino in ET group the hypotension did not modify, but the tachycardia was attenuated. Pretreatment with L-NAME in ET group inhibited the hypotension and attenuated the tachycardia. The trained animals showed a lower index of pulmonary edema after LPS, which was attenuated in both groups after treatment with Amino. After treatment with L-NAME, there was an increase in the index of pulmonary edema in both the ST group as the ET group. Treatment with 7-NI did not show any change in both groups. Plasma TNF-a concentrations showed that the exercise training reduces the levels of this cytokine and that the blockade of cNOS pathway increases the levels of this, especially in the ET group. The cardiopulmonary adaptations promoted by exercise training seem to be beneficial, to counteracting the cardiovascular and pulmonary abnormalities observed in the septicemia induced by LPS. However, the inhibition of the constitutive and inducible NOS isoforms presented different roles during the initial phase of sepse, where iNOS seems to be predominant in the control animals, while cNOS in trained animals