Influence of baroreceptor integrity on cardiac morpho-functional adjustments to spontaneous hypertension in rats

Tem sido demonstrado que a redução da sensibilidade do barorreflexo é um marcador independente de risco de mortalidade. O barorreflexo arterial tem um papel importante na manutenção e na estabilidade da pressão arterial (PA) momento a momento. Embora a variabilidade da pressão arterial (VPA) seja conhecida como contribuinte para a morbidade e mortalidade, os mecanismos pelos quais a VPA causa lesões de órgãos alvo ainda não estão bem entendidos. No presente estudo, testamos a hipótese de que o prejuízo do barorreflexo, com ou sem o aumento da PA, pode induzir o remodelamento cardíaco e da artéria pulmonar por alterar a modulação autonômica comandada pelos barorreceptores arteriais sobre coração e vasos. Para tanto, foi investigado em ratos normotensos e hipertensos o efeito da disfunção barorreflexa (10 semanas após desnervação sinoaórtica- DSA) nas alterações hemodinâmicas, no remodelamento cardíaco e no remodelamento da artéria pulmonar. A função e a morfologia cardíaca de ratos machos Wistar e SHR (GN e GH) foram avaliadas pelo ecocardiograma e por histologia. A pressão arterial foi gravada diretamente. A hipertrofia ventricular foi expressa pela relação entre peso doventrículo esquerdo (VE) e peso do ventrículo direito (VD) pelo peso corporal do rato (PC). A VPA foi avaliada pelo domínio do tempo e da freqüência. A expressão gênica pela quantificação do mRNA do peptídio natriurérito (ANP), da alfa-actina esquelética (-actina), do colágeno tipo I e tipo III foi avaliada pelo RT-PCR. A PA estava maior no grupo SHR quando comparada ao normotenso, mas a DSA não alterou os valores de PA nos grupos normotenso e hipertenso. A VPA sistólica mostrou-se maior nos grupos com DSA. Como esperado, a resposta barorreflexa estava reduzida nos grupos com DSA. Os componentes LF e HF da VFC estavam maiores nos grupos GH e GHD. Entretanto, o componente HF da VFC estava menor em GHD quando comparado ao GH. O tempo de aceleração da artéria pulmonar estava reduzido nos grupos com DSA. Adicionalmente, a DSA prejudicou a função diastólica no VE: (GN: 5,80,19 vs GD: 8,00,29 e GH: 8,20,54 vs GHD: 13,50,84 mmHg) e no VD (GN: 3,50,15 vs WD: 4,850,15 e HC: 5,830,31 vs HD: 7,770,25 mmHg). A DSA induziu hipertrofia ventricular direita e esquerda de acordo com o índice de VE e VD/ PC (9% no GD e 10% no GHD) e (25% no GD e 34% no GHD) respectivamente, bem como a DSA induziu aumento de colágeno no VE (de 1,6-vezes no GD e 2-vezes no GHD), no VD (2,9-vezes no GD e 1,15-vezes no GHD), e na artéria pulmonar (3,38-vezes no GD e 1,53-vezes no GHD). Além disso, a DSA aumentou a expressão de colágeno tipo I no VE (6,7-vezes no GD e 1,6-vezes no GHD) e VD (5,7-vezes no GD e 5,3-vezes no GHD); de colágeno tipo III no VE (3-vezes no GD e 2-vezes no GHD) e VD (4,6-vezes no GD e 2,4-vezes no HD). A desnervação aumentou, nos ratos normotensos, a expressão de ANP no VE (1,8-vezes) e no VD (1,8-vezes), de -actina no VE (3,7-vezes) e VD (1,2-vezes). Entretanto, apenas o grupo GHD aumentou a expressão de -actina no VD (1,9-vezes). Nossos resultados demonstraram que o prejuízo da função barorreflexa ocasionado pela DSA, sem modificações na PA, induziu importantes ajustes na estrutura cardíaca caracterizados pela hipertrofia do VE e do VD, bem como na indução da hipertensão pulmonar. Estas mudanças podem sugerir que a disfunção barorreflexa isolada pode modular lesões de tecidos alvoIt has been demonstrated that reduced baroreflex sensitivity is an independent marker of mortality risk. The arterial baroreflex plays an important role in the maintenance of the moment-to-moment stability of blood pressure (BP). Although the contribution of blood pressure variability (BPV) to cardiovascular morbidity and mortality is well established, the mechanisms by which BPV causes end-organ damage process are still unknown. In the present study, we hypothesized that baroreflex impairment, with or without increase in BP, can induce cardiac and pulmonary artery remodeling by altering the autonomic modulation controlled by the arterial baroreceptors to the heart and vessels. For these purposes, it were investigated in normotensive and hypertensive rats the effects of baroreceptors dysfunction (10 weeks after sinoaortic denervation - SAD) on hemodynamic alterations and on cardiac and pulmonary arterial remodeling. Cardiac function and morphology of male normotensive Wistar (GN) and spontaneously hyperntensive (GH) intact rats which underwent SAD (GD and GHD, respectively) were assessed by echocardiography and histology. BP was directly recorded. Ventricular hypertrophy was quantified by the ratio of left ventricular weight (LVW) and right ventricular weight (RVW) to body weight (BW). BPV was quantified in the time and frequency domains. The natriuretic peptide (ANP), alpha-skeletal actin (-skelectal), collagen type I and type III genes mRNA expressions were evaluated by RT-PCR. SHR presented higher BP than Wistar rats, but SAD did not change BP values either in normotensive or in hypertensive groups. Systolic BPV was increased in both SAD groups. As expected, baroreflex responses were reduced in both SAD groups. LF and HF components of HRV were increased in GH and GHD groups. However, HF component of HRV was increased in GHD as compared to GH. The pulmonary artery acceleration time was reduced in both SAD groups. In addition, SAD impaired diastolic function in both LV (GN: 5.80.19 vs GD: 8.00.29 and GH: 8.20.54 vs GHD: 13.50.84, mmHg) and RV (GN: 3.50.15 vs GD: 4.850.15 and GH: 5.830.31 vs GHD: 7.770.25, mmHg). SAD induced LV and RV hypertrophy according to LVW and RVW/BW indexes (LV:9% in GD and 10% in GHD and RV:25% in GD and 34% in GHD), as well as, SAD induced an augment in total collagen in LV (of 1.6-fold in GD and 2-fold in GHD), in RV (2.9-fold in GD and 1.15-fold in GHD), and in pulmonary artery (3.38-fold in GD and 1.53-fold in GHD). Also, SAD increased collagen gene expression type I in LV (6.7-fold in GD and 1.6-fold in GHD) and RV (5.7-fold in GD and 5.3-fold in GHD); collagen type III in LV (3-fold in GD and 2.1-fold in GHD) and RV (4.6-fold in GD and 2.4-fold in GHD). In normotensive rats, SAD increased ANP expression in LV (1.8-fold) and in RV (1.8-fold), and -skelectal in LV (3.7-fold) and RV (1.2-fold). However, GHD group only enhanced -skelectal expression in RV (1.9-fold). Our results showed that the impairment of baroreflex function by SAD, despite not changing BP, induced important adjustments of cardiac structure characterizing LV and RV hypertrophy, as well as induced pulmonary hypertension. These changes may indicate that isolated baroreflex dysfunction can modulate target-tissue damag