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Efeitos do Hormônio do Crescimento na Remodelação Cardíaca Durante Treinamento Resistido em Ratos

Resumo

Fundamento:

Apesar de os efeitos benéficos do treinamento resistido (TR) sobre o sistema cardiovascular estarem bem estabelecidos, poucos estudos têm investigado os efeitos crônicos da administração de hormônio do crescimento (GH) sobre a remodelação cardíaca durante um programa de TR.

Objetivo:

avaliar os efeitos do GH sobre a remodelação cardíaca em suas características morfológicas e na expressão dos genes do trânsito de Ca2+ em ratos submetidos ao TR.

Métodos:

Ratos Wistar machos foram divididos em 4 grupos (n = 7 por grupo): controle (CT), GH, TR e TR com GH (TRGH). A dose de GH foi de 0,2 UI/kg, a cada dois dias, por 30 dias. O modelo de TR utilizado foi o salto vertical em água (4 séries de 10 saltos, 3 vezes/semana) durante 30 dias consecutivos. Após o período experimental, as seguintes variáveis foram analisadas: peso corporal final (PCF), peso do ventrículo esquerdo (PVE), razão PVE/PCF, área seccional de cardiomiócitos (ASC), fração de colágeno, creatina quinase fração músculo-cérebro (CK-MB) e expressão gênica de SERCA2a, fosfolambam (PLB) e rianodina (RyR).

Resultados:

Não houve diferença significativa (p > 0,05) entre os grupos para PCF, PVE, razão PVE/PCF, ASC, e expressão gênica de SERCA2a, PLB e RyR. O grupo TR mostrou um significativo aumento (p < 0,05) da fração de colágeno em comparação aos outros. Além disso, os grupos treinados (TR e TRGH) apresentaram maiores níveis de CK-MB em comparação aos não treinados (CT e GH).

Conclusão:

Esses resultados indicam que o GH pode atenuar os efeitos negativos do TR na remodelação cardíaca por contrabalançar o aumento da síntese de colágeno, sem afetar a expressão de genes que regulam o trânsito de Ca2+ cardíaco.

Palavras-Chave:
Hormônio do Crescimento; Ratos; Atividade Motora; Exercício; Remodelação Ventricular

Abstract

Background:

Although the beneficial effects of resistance training (RT) on the cardiovascular system are well established, few studies have investigated the effects of the chronic growth hormone (GH) administration on cardiac remodeling during an RT program.

Objective:

To evaluate the effects of GH on the morphological features of cardiac remodeling and Ca2+ transport gene expression in rats submitted to RT.

Methods:

Male Wistar rats were divided into 4 groups (n = 7 per group): control (CT), GH, RT and RT with GH (RTGH). The dose of GH was 0.2 IU/kg every other day for 30 days. The RT model used was the vertical jump in water (4 sets of 10 jumps, 3 bouts/wk) for 30 consecutive days. After the experimental period, the following variables were analyzed: final body weight (FBW), left ventricular weight (LVW), LVW/FBW ratio, cardiomyocyte cross-sectional area (CSA), collagen fraction, creatine kinase muscle-brain fraction (CK-MB) and gene expressions of SERCA2a, phospholamban (PLB) and ryanodine (RyR).

Results:

There was no significant (p > 0.05) difference among groups for FBW, LVW, LVW/FBW ratio, cardiomyocyte CSA, and SERCA2a, PLB and RyR gene expressions. The RT group showed a significant (p < 0.05) increase in collagen fraction compared to the other groups. Additionally, the trained groups (RT and RTGH) had greater CK-MB levels compared to the untrained groups (CT and GH).

Conclusion:

GH may attenuate the negative effects of RT on cardiac remodeling by counteracting the increased collagen synthesis, without affecting the gene expression that regulates cardiac Ca2+ transport.

Keywords:
Growth Hormone; Rats; Motor Activity; Exercise; Ventricular Remodeling

Introdução

O uso do hormônio do crescimento (GH) como um auxílio ergogênico aumentou acentuadamente nas duas últimas décadas, em especial entre os atletas envolvidos com treinamento de força, hipertrofia e potência (fisiculturistas e levantadores de peso) e praticantes recreativos interessados em manter a saúde e melhorar a estética corporal. No entanto, o uso do GH como um auxílio ergogênico para atletas é proibido pela Agência Mundial Anti-Doping (WADA),11 Holt RI, Erotokritou-Mulligan I, Sönksen PH.The history of doping and growth hormone abuse in sport. Growth Horm IGF Res. 2009;19(4):320-6. devido a seus efeitos diretos sobre o desempenho, incluindo a redução de gordura corporal, o aumento de força e massa muscular, e a melhora regenerativa do músculo esquelético. Por outro lado, o uso indevido de GH pode levar ao declínio do desempenho e irreparáveis danos à saúde.

O GH pode afetar o funcionamento do coração e causar hipertrofia cardíaca, sem aumento de fibrose.22 Kanashiro-Takeuchi RM, Tziomalos K, Takeuchi LM, Treuer AV, Lamirault G, Dulce R, et al. Cardioprotective effects of growth hormone-releasing hormone agonist after myocardial infarction. Proc Natl Acad Sci USA. 2010;107(6):2604-9.,33 Lombardi G, Di Somma C, Grasso LF, Savanelli MC, Colao A, Pivonello R. The cardiovascular system in growth hormone excess and growth hormone deficiency. J Endocrinol Invest. 2012;35(11):1021-9. Essa resposta é acompanhada por um aumento da contratilidade, alterações na gênese dos potenciais de ação cardíacos e vasodilatação periférica.22 Kanashiro-Takeuchi RM, Tziomalos K, Takeuchi LM, Treuer AV, Lamirault G, Dulce R, et al. Cardioprotective effects of growth hormone-releasing hormone agonist after myocardial infarction. Proc Natl Acad Sci USA. 2010;107(6):2604-9.,33 Lombardi G, Di Somma C, Grasso LF, Savanelli MC, Colao A, Pivonello R. The cardiovascular system in growth hormone excess and growth hormone deficiency. J Endocrinol Invest. 2012;35(11):1021-9. Algumas pesquisas têm mostrado o efeito cardioprotetor do GH após infarto do miocárdio, amenizando a remodelação cardíaca patológica.22 Kanashiro-Takeuchi RM, Tziomalos K, Takeuchi LM, Treuer AV, Lamirault G, Dulce R, et al. Cardioprotective effects of growth hormone-releasing hormone agonist after myocardial infarction. Proc Natl Acad Sci USA. 2010;107(6):2604-9. Por outro lado, há estudos que relatam os danos do GH em indivíduos com hipersecreção crônica desse hormônio (acromegalia), conduzindo ao desenvolvimento de hipertrofia cardíaca concêntrica com fibrose intersticial e infiltrado linfomononuclear. Nesse contexto, se a sobrecarga do hormônio não for controlada, pode evoluir para insuficiência cardíaca.33 Lombardi G, Di Somma C, Grasso LF, Savanelli MC, Colao A, Pivonello R. The cardiovascular system in growth hormone excess and growth hormone deficiency. J Endocrinol Invest. 2012;35(11):1021-9.,44 Miquet JG, Giani JF, Martinez CS, Muñoz MC, González L, Sotelo AI, et al. Prolonged exposure to GH impairs insulin signaling in the heart. J Mol Endocrinol. 2011;47(2):167-77. Embora outros fatores de risco estejam relacionados com acromegalia, é provável que o excesso de GH e de seu mediador [fator de crescimento semelhante à insulina I (IGF-I)] seja o principal contribuinte para a doença cardiovascular.44 Miquet JG, Giani JF, Martinez CS, Muñoz MC, González L, Sotelo AI, et al. Prolonged exposure to GH impairs insulin signaling in the heart. J Mol Endocrinol. 2011;47(2):167-77.

O GH tem sido muitas vezes utilizado para aumentar a massa muscular e a força, e para melhorar a função cardíaca durante programas de treinamento resistido (TR). Embora os efeitos benéficos do TR no sistema cardiovascular estejam bem estabelecidos (aumento da densidade capilar, hipertrofia ventricular esquerda, alterações no tecido conjuntivo e benefícios na função cardíaca),55 De Souza MR, Pimenta L, Pithon-Curi TC, Bucci M, Fontinele RG, De Souza RR. Effects of aerobic training, resistance training, or combined resistance-aerobic training on the left ventricular myocardium in a rat model. Microsc Res Tech. 2014;77(9):727-34.,66 Borjesson M, Urhausen A, Kouidi E, Dugmore D, Sharma S, Halle M, et al. Cardiovascular evaluation of middle-aged/ senior individuals engaged in leisure-time sport activities: position stand from the sections of exercise physiology and sports cardiology of the European Association of Cardiovascular Prevention and Rehabilitation. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil. 2011;18(3):446-58. poucos estudos investigaram os efeitos da administração crônica de GH na remodelação cardíaca durante um programa de TR.

Portanto, este estudo teve como propósito testar a hipótese de que a administração de GH durante o TR modula a remodelação cardíaca interferindo nos parâmetros morfológicos e na expressão gênica de proteínas envolvidas na homeostase do Ca2+, como a bomba cálcio-ATPase do retículo sarcoplasmático (SERCA2a), fosfolambam (PLB) e rianodina (RyR). Analisamos a expressão gênica de SERCA2a, PLB e RyR devido ao seu importante papel na função contrátil cardíaca atuando na homeostase do Ca2+ intracelular.77 Ma Y, Zhang L, Edwards JN, Launikonis BS, Chen C. Growth hormone secretagogues protect mouse cardiomyocytes from in vitro ischemia/reperfusion injury through regulation of intracellular calcium. PLoS One. 2012;7(4):e35265.

Métodos

Animais e Procedimentos

Foram utilizados 28 ratos Wistar machos, com peso médio de 235 ± 15,2 gramas, 9 semanas de idade, provenientes do Biotério Central da Universidade do Oeste Paulista (UNOESTE), São Paulo, Brasil. Os animais foram alojados em 7 caixas com 4 animais cada, receberam marcação individual e tiveram acesso livre a água e ração (SupraLab®). Foram mantidas as condições ambientais padrão, com controle de luz (ciclos claro/escuro de 12 horas, luz a partir das 7 AM), de temperatura ambiente (21 ± 5°C) e de umidade relativa de ar (55 ± 5%). Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Experimentação Animal (CEUA) da UNOESTE com os protocolos n° 1688 e 1689 e realizado conforme o Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, publicado pelo National Research Council.

Desenho do estudo

Os ratos foram direcionados ao Biotério de Experimentação Animal da UNOESTE e, após 7 dias de aclimatação, foram distribuídos em 4 grupos: controle (CT, n = 7); com administração de GH (GH, n = 7); com TR (TR, n = 7); e associação de TR com administração de GH (TRGH, n = 7).

Administração de GH

Os animais do grupo GH receberam 0,2 UI/kg de GH recombinante humano (rhGH, Saizen® - Merck) por via subcutânea, a cada 2 dias, por 30 dias consecutivos.88 Biondo-Simões ML, Pante ML, Macedo VL, Garcia RF, Boel P, Moraes TH. O hormônio de crescimento e a concentração de colágeno na cicatrização de feridas cutâneas de ratos. Acta Cir Bras. 2000;15(3):78-82. Os demais animais receberam solução fisiológica (NaCl 0,9%) em volume similar.

Treinamento resistido

O treinamento físico foi realizado por meio de um protocolo de saltos verticais na água, 3 vezes por semana por 30 dias consecutivos. Uma semana antes de iniciar o experimento, os ratos foram adaptados ao exercício na água, aumentando o número de séries a cada dia de adaptação e com sobrecarga de 50% do seu peso corporal total. O treinamento ocorreu dentro de um tubo de PVC (25 cm de diâmetro com 38 cm de profundidade), com água aquecida (30°C) no seu interior, conforme descrito por De Mello Malheiro et al.99 De Mello Malheiro OC, Giacomini CT, Justulin LA Jr, Delella FK, Dal-Pai-Silva M, Felisbino SL. Calcaneal tendon regions exhibit different MMP-2 activation after vertical jumping and treadmill running. Anat Rec (Hoboken). 2009;292(10):1656-62. Após esse período de adaptação, os animais iniciaram o protocolo de treinamento e cada sessão consistiu de 4 séries de 10 saltos com intervalo de 1 minuto entre as séries para descanso. Os ratos foram pesados antes de cada sessão, a fim de recalcular a carga acrescentada (sobrecarga de 50% do seu peso corporal total). A sobrecarga foi feita por meio de pesos fixos com um colete com velcro posicionado na região anterior do tórax. Ao final de cada treino, os animais foram secados para retornarem às suas caixas.

Parâmetros analisados

Ao final das 4 semanas, após 72 horas da última sessão de treinamento, os animais foram pesados, anestesiados com éter etílico e sacrificados por exsanguinação. Seus corações foram retirados e pesados, sendo o ventrículo esquerdo (VE) dissecado e então pesado. O ápice do VE foi congelado em nitrogênio líquido e a porção superior foi fixada em formol tamponado a 10% para as análises de expressão gênica e morfológica, respectivamente. O peso úmido do VE (PVE) normalizado para peso corpóreo final do rato (PCF) foi utilizado como índice de hipertrofia ventricular.

Estudo morfológico

Amostras de tecido cardíaco foram fixadas em solução de formol tamponado a 10% por um período de 48 horas. Após fixação, o tecido foi incluído em blocos de parafina, obtendo‑se a seguir cortes histológicos coronais de 4 micrômetros. Esses cortes histológicos foram corados em lâmina com solução de Hematoxilina-Eosina (HE) para aferição de áreas seccionais dos cardiomiócitos, empregando-se microscópio LEICA DM LS acoplado a câmera de vídeo, que envia imagens digitais a computador dotado de programa de análise de imagens (Image Pro‑plus, Media Cybernetics, Silver Spring, Maryland, EUA). As imagens foram obtidas por meio de microscópio óptico binocular. Todas as imagens foram capturadas por câmara de vídeo no aumento de 40x. A seleção das imagens para captura e digitalização foi feita visualmente. Todas as análises foram realizadas por um único avaliador cego para o grupo de imagens. A morfometria dessas imagens obtidas e digitalizadas foi realizada utilizando‑se software apropriado para tal fim. Quatro cortes de VE foram obtidos para cada animal. Em cada corte, realizou-se a captura de diferentes campos, escolhidos de acordo com o local contendo o maior número de células visualizadas em corte transversal. Foram mensuradas 50 células por ventrículo analisado. Os miócitos selecionados estavam seccionados transversalmente e apresentavam forma redonda, núcleo visível no centro da célula e localizavam-se na camada subendocárdica da parede muscular do VE. Esse cuidado visou a uniformizar ao máximo o conjunto de miócitos dos diferentes grupos. As áreas seccionais médias obtidas para cada grupo foram utilizadas como indicador do tamanho celular.1010 Oliveira Junior SA, Padovani CR, Rodrigues SA, Silva NR, Martinez PF, Campos DH, et al. Extensive impact of saturated fatty acids on metabolic and cardiovascular profile in rats with diet-induced obesity: a canonical analysis. Cardiovasc Diabetol. 2013;12:65.

Lâminas com cortes histológicos coronais de 6 micrômetros e corados pela técnica de Picrosirius Red, específica para visualização de colágeno, foram feitas para avaliação do interstício do miocárdio do VE. Assim, as fibras colágenas foram visualizadas em vermelho e os miócitos em amarelo. O volume de fração do colágeno em porcentagem foi calculado automaticamente e correspondeu à soma das áreas de colágeno dividida pela soma da área de tecido colágeno e a área seccional de cardiomiócitos. As imagens do tecido cardíaco foram capturadas por microscópio LEICA DM LS acoplado a câmera de vídeo, que envia imagens digitais a computador dotado de programa de análise de imagens (Image Pro-plus, Media Cyberetics, Silver Spring, Maryland, EUA). Foram analisados 20 campos por ventrículo, utilizando objetiva de 40X. Os campos escolhidos estavam afastados da região perivascular.

Expressão gênica relativa de reguladores do Ca2+ intracelular

O RNA total foi extraído do tecido cardíaco ventrículo esquerdo (VE) utilizando‑se TRIzol (Invitrogen), sendo em seguida tratado com DNAse de acordo com orientação do fabricante. A integridade do RNA foi avaliada por eletroforese. O kit High Capacity cDNA Reverse Transcription (Applied Biosystems, CA, EUA) foi usado para a síntese de DNA complementar (cDNA) a partir de 1000 ng de RNA total. Utilizou-se RT-qPCR para medir quantitativamente os níveis relativos de RNAm de SERCA2a (Rn00568762_m1), RyR (Rn01470303_m1) e PLB (Rn01434045_m1). Para tal, utilizaram-se TaqMan Universal PCR Master Mix (Applied Biosystems, CA, EUA), conforme as instruções do fabricante, e o sistema de detecção Applied Biosystems StepOne Plus. Todas as amostras foram avaliadas duas vezes. As condições de ciclagem foram as seguintes: ativação da enzima a 50°C por 2 minutos; desnaturação a 95°C por 10 minutos; amplificação dos produtos de cDNA por 40 ciclos de desnaturação a 95°C por 15 segundos; e anelamento/extensão a 60°C por 1 minuto. A expressão gênica foi quantificada em relação aos valores do grupo CT e após normalização por um controle interno β-actina (ACTB, Rn00667869_m1), sendo determinada pelo método 2-ΔΔCt, como anteriormente descrito.1111 Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method. Methods. 2001;25(4):402-8.

Dosagem de CK-MB

Foi realizada coleta de sangue para bioquímica sérica da creatina quinase fração músculo-cérebro (CK-MB) em tubos (Vacutainer®) sem anticoagulante. Após a coleta, o sangue total foi centrifugado a 3000 rpm (g = 1257). O soro obtido foi acondicionado em microtubos plásticos e mantido a -20°C. A bioquímica sérica foi realizada por meio do método cinético UV automatizado (Cobas C111, Roche®).

Análise dos dados

Para comparar os parâmetros estudados entre os grupos experimentais e validar os pressupostos de normalidade dos dados e homogeneidade de variâncias, realizaram-se os testes de Shapiro-Wilk e Levene, respectivamente. Para os dados com distribuição normal, recorreu-se a análise de variância em uma via (ANOVA one-way) com contrastes pelo método de Tukey ou ainda teste de Kruskal-Wallis para os dados com distribuição não normal. As variáveis paramétricas foram expressas em média ± desvio padrão e as não paramétricas em mediana e percentis a 25% e 75%. Todas as análises foram realizadas com o uso do software SPSS para Windows v.13.0. O nível de significância estatística adotado para todas as análises foi de 5%.

Resultados

Os parâmetros que indicam remodelação cardíaca, anatômicos e morfológicos, estão apresentados na Tabela 1 e Figura 1, e os dados de expressão gênica estão apresentados na Figura 2. As variáveis PCF, PVE, relação PVE/PCF e a área seccional de cardiomiócitos (Tabela 1) não mostraram diferença estatística (p > 0,05), nem a expressão das proteínas regulatórias (RyR, SERCA2a, e PLB) (Figura 2). No entanto, o grupo TR apresentou um aumento significativo (p < 0,05) na fração de colágeno intersticial, quando comparado com todos os outros grupos (Tabela 1). Esse aumento não ocorreu quando o TR foi combinado com GH (grupo TRGH) (Tabela 1). Além disso, os grupos treinados (TR e TRGH) apresentaram maiores níveis de CK-MB quando comparados aos não treinados (CT e GH) (Figura 3).

Tabela 1
Parâmetros anatômicos (pesos) expressos em média ± desvio padrão, mediana e percentis a 25% e 75% e área seccional de cardiomiócitos e fração de colágeno intersticial expressos em média ± desvio padrão
Figura 1
Técnica de coloração do colágeno miocárdico - Picrosirius Red. Microscópio óptico com objetiva de 40X. O colágeno é corado em vermelho. A – grupo controle (CT); B – grupo hormônio do crescimento (GH); C – grupo treinamento resistido (TR); D – grupo treinamento resistido e hormônio do crescimento (TRGH).
Figura 2
Níveis relativos de RNAm determinados por qPCR da rianodina (RyR), Ca+2-ATPase do retículo sarcoplasmático (SERCA2a) e fosfolambam (PLB), expressos em média ± desvio padrão. CT: Grupo controle; GH: Grupo hormônio do crescimento; TR: Grupo treinamento resistido; TRGH: Grupo treinamento resistido e hormônio do crescimento.
Figura 3
Dosagem da creatina quinase fração músculo-cérebro (CK-MB) por análise bioquímica, expressa em média ± desvio padrão. CT: Grupo controle; GH: Grupo hormônio do crescimento; TR: Grupo treinamento resistido; TRGH: Grupo treinamento resistido e hormônio do crescimento. *p < 0,05 (diferença estatisticamente significativa): CT versus TR; p < 0,05 CT versus TRGH; p < 0,05 GH versus TR; p < 0,05 GH versus TRGH.

Discussão

O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos da administração de GH, isolada ou combinada com TR, nos parâmetros morfológicos e na expressão gênica das principais proteínas envolvidas no trânsito de Ca2+ (SERCA2a, PLB e RyR) durante a remodelação cardíaca. Os achados deste estudo foram: 1) o TR isolado atuou na remodelação cardíaca, promovendo aumento na densidade de colágeno no VE; e 2) o GH durante o TR modulou a remodelação cardíaca, atenuando o aumento da fração de colágeno, sem alterar a lesão miocárdica e as proteínas envolvidas no trânsito de Ca2+.

O grupo TR apresentou maior síntese de colágeno em comparação aos outros. Uma possível explicação para esses achados é que a sobrecarga de pressão cardíaca imposta pelo estresse mecânico do TR pode ter induzido a degradação do colágeno e, assim, estimulado a síntese do colágeno.1212 Eghbali M, Weber KT. Collagen and the myocardium: fibrillar structure, biosynthesis and degradation in relation to hypertrophy and its regression. Mol Cell Biochem. 1990;96(1):1-14.,1313 Mendes OC, Sugizaki MM, Campos DS, Damatto RL, Leopoldo AS, Lima-Leopoldo AP, et al. Exercise tolerance in rats with aortic stenosis and ventricular diastolic and/or systolic dysfunction. Arq Bras Cardiol. 2013;100(1):44-51. Essa hipótese é apoiada por estudo anterior que mostrou um aumento na formação de colágeno intersticial induzido pelo treinamento aeróbio ou de resistência.44 Miquet JG, Giani JF, Martinez CS, Muñoz MC, González L, Sotelo AI, et al. Prolonged exposure to GH impairs insulin signaling in the heart. J Mol Endocrinol. 2011;47(2):167-77. O estudo De Souza et al.55 De Souza MR, Pimenta L, Pithon-Curi TC, Bucci M, Fontinele RG, De Souza RR. Effects of aerobic training, resistance training, or combined resistance-aerobic training on the left ventricular myocardium in a rat model. Microsc Res Tech. 2014;77(9):727-34. mostrou que a fração do colágeno intersticial aumentou em 2,8% no grupo que realizou TR (grupo controle = 5,5% e grupo treinado = 9%). No nosso estudo, o aumento foi de 2,55% para 5,74%. Nossos valores de fração do colágeno discordam daqueles do estudo de De Souza et al.,55 De Souza MR, Pimenta L, Pithon-Curi TC, Bucci M, Fontinele RG, De Souza RR. Effects of aerobic training, resistance training, or combined resistance-aerobic training on the left ventricular myocardium in a rat model. Microsc Res Tech. 2014;77(9):727-34. uma vez que a idade e o peso dos animais eram diferentes. Entretanto, outras pesquisas do nosso grupo com ratos Wistar machos e pesos semelhantes corroboram nossos dados, onde a fração de colágeno variou de 2,5% a 3% no grupo controle.1414 Matsubara LS, Matsubara BB, Okoshi MP, Cicogna AC, Janicki JS. Alterations in myocardial collagen content affect rat papillary muscle function. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2000;279(4):H1534-9.,1515 Matsubara LS, Narikawa S, Ferreira AL, Paiva SA, Zornoff LM, Matsubara BB. [Myocardial remodeling in chronic pressure or volume overload in the rat heart]. Arq Bras Cardiol. 2006;86(2):126-30. Nossos resultados expandem as observações anteriores, mostrando pela primeira vez que um aumento na síntese de colágeno pode ocorrer durante TR sem mudança da área seccional de cardiomiócitos. Esse efeito pode ser atribuído, pelo menos em parte, à lesão dos cardiomiócitos1616 Okoshi MP, Matsubara LS, Franco M, Cicogna AC, Matsubara BB. Myocyte necrosis is the basis for fibrosis in renovascular hypertensive rats. Braz J Med Biol Res. 1997;30(9):1135-44. induzida pelo exercício físico,1717 Lippi G, Schena F, Montagnana M, Salvagno GL, Banfi G, Guidi GC. Significant variation of traditional markers of liver injury after a half-marathon run. Eur J Intern Med. 2011;22(5):e36-8.

18 Kratz A, Lewandrowski KB, Siegel AJ, Chun KY, Flood JG, Van Cott EM, et al. Effect of marathon running on hematologic and biochemical laboratory parameters, including cardiac markers. Am J Clin Pathol. 2002;118(6):856-63.
-1919 Roth HJ, Leithäuser RM, Doppelmayr H, Doppelmayr M, Finkernagel H, von Duvillard SP, et al. Cardiospecificity of the 3rd generation cardiac troponin T assay during and after a 216 km ultra-endurance marathon run in Death Valley. Clin Res Cardiol. 2007;96(6):359-64. como demonstrado no nosso estudo por elevação dos níveis de CK-MB.

Curiosamente, o aumento na síntese de colágeno foi atenuado quando o GH foi combinado com TR. Esse resultado é consistente com estudos prévios que mostraram um efeito cardioprotetor do GH na síntese de colágeno tipo I e III durante a remodelação cardíaca patológica.2020 Soeki T, Kishimoto I, Schwenke DO, Tokudome T, Horio T, Yoshida M, et al. Ghrelin suppresses cardiac sympathetic activity and prevents early left ventricular remodeling in rats with myocardial infarction. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2008;294(1):H426-32.,2121 Moreira VO, Pereira CA, Silva MO, Felisbino SL, Cicogna AC, Okoshi K, et al. Growth hormone attenuates myocardial fibrosis in rats with chronic pressure overload-induced left ventricular hypertrophy. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2009;36(3):325-30. Em ratos com hipertrofia ventricular induzida por sobrecarga crônica de pressão, o GH induziu efeito cardioprotetor, atenuando a fibrose miocárdica.2121 Moreira VO, Pereira CA, Silva MO, Felisbino SL, Cicogna AC, Okoshi K, et al. Growth hormone attenuates myocardial fibrosis in rats with chronic pressure overload-induced left ventricular hypertrophy. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2009;36(3):325-30. No entanto, uma limitação do nosso estudo foi não ter analisado o tipo de colágeno (IαI, IαII e III), que pode variar de acordo com o tipo de estímulo (fisiológico ou patológico), bem como com a suplementação de substâncias e a intensidade de exercício. Assim, mais pesquisas são necessárias para determinar o tipo de colágeno e as vias moleculares que são ativadas em resposta a diferentes tipos de exercícios.

Apesar do aumento da síntese de colágeno, nenhuma diferença foi observada na área seccional de cardiomiócitos ou na relação PVE/PCF seguindo TR isolado ou combinado com GH, demonstrando que não ocorreu hipertrofia cardíaca. Os nossos valores da área seccional de cardiomiócitos (grupo CT: média de 343,64 µ22 Kanashiro-Takeuchi RM, Tziomalos K, Takeuchi LM, Treuer AV, Lamirault G, Dulce R, et al. Cardioprotective effects of growth hormone-releasing hormone agonist after myocardial infarction. Proc Natl Acad Sci USA. 2010;107(6):2604-9.) estão de acordo com os de outro estudo que também utilizou ratos machos Wistar e com pesos semelhantes (grupo controle: 305,6 - 333 µ22 Kanashiro-Takeuchi RM, Tziomalos K, Takeuchi LM, Treuer AV, Lamirault G, Dulce R, et al. Cardioprotective effects of growth hormone-releasing hormone agonist after myocardial infarction. Proc Natl Acad Sci USA. 2010;107(6):2604-9.).1515 Matsubara LS, Narikawa S, Ferreira AL, Paiva SA, Zornoff LM, Matsubara BB. [Myocardial remodeling in chronic pressure or volume overload in the rat heart]. Arq Bras Cardiol. 2006;86(2):126-30.

Esses resultados discordam daqueles de outros estudos envolvendo diferentes estímulos de sobrecarga.2121 Moreira VO, Pereira CA, Silva MO, Felisbino SL, Cicogna AC, Okoshi K, et al. Growth hormone attenuates myocardial fibrosis in rats with chronic pressure overload-induced left ventricular hypertrophy. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2009;36(3):325-30.

22 Sugizaki MM, Leopoldo AP, Conde SJ, Campos DS, Damato R, Leopoldo AS, et al. Upregulation of mRNA myocardium calcium handling in rats submitted to exercise and food restriction. Arq Bras Cardiol. 2011;97(1):46-52.

23 Barauna VG, Rosa KT, Irigoyen MC, de Oliveira EM. Effects of resistance training on ventricular function and hypertrophy in a rat model. Clin Med Res. 2007;5(2):114-20

24 Sun Q, Ma Y, Zhang L, Zhao YF, Zang WJ, Chen C. Effects of GH secretagogues on contractility and Ca2+ homeostasis of isolated adult rat ventricular myocytes. Endocrinology. 2010;151(9):4446-54.

25 Xu X, Pang J, Yin H, Li M, Hao W, Chen C, et al. Hexarelin suppresses cardiac fibroblast proliferation and collagen synthesis in rat. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2007;293(5):H2952-8.
-2626 Volterrani M, Manelli F, Cicoira M, Lorusso R, Giustina A. Role of growth hormone in chronic heart failure: therapeutic implications. Drugs. 2000;60(4):711-9. Por exemplo, Moreira et al.2121 Moreira VO, Pereira CA, Silva MO, Felisbino SL, Cicogna AC, Okoshi K, et al. Growth hormone attenuates myocardial fibrosis in rats with chronic pressure overload-induced left ventricular hypertrophy. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2009;36(3):325-30. não encontraram alterações na relação PVE/PCF de ratos submetidos a sobrecarga crônica de pressão em um modelo de estenose aórtica após um curto período de tratamento com GH (1 mg/kg durante 14 dias). Esses autores mostraram apenas a atenuação da fibrose do miocárdio como efeito cardioprotector, o que indica um efeito específico desse hormônio. Além disso, Sugizaki et al.2222 Sugizaki MM, Leopoldo AP, Conde SJ, Campos DS, Damato R, Leopoldo AS, et al. Upregulation of mRNA myocardium calcium handling in rats submitted to exercise and food restriction. Arq Bras Cardiol. 2011;97(1):46-52. não evidenciaram diferenças de PVE/PCF em ratos submetidos a natação com sobrecarga de peso (5% do peso corporal). Os animais foram submetidos a 5 sessões de natação semanalmente durante 12 semanas consecutivas. No entanto, Baraúna et al.2323 Barauna VG, Rosa KT, Irigoyen MC, de Oliveira EM. Effects of resistance training on ventricular function and hypertrophy in a rat model. Clin Med Res. 2007;5(2):114-20 observaram um aumento no diâmetro dos cardiomiócitos em ratos submetidos a um protocolo de TR que consistia na extensão do tronco com a sobrecarga do equipamento por 4 séries de 12 repetições com 65% a 75% de uma repetição máxima por 4 ou 12 semanas.

Esse tipo de treinamento induziu hipertrofia cardíaca concêntrica sem disfunção ventricular e diminuição das câmaras. As razões para os resultados conflitantes não são claras, mas eles podem ser devidos ao protocolo de treinamento (período, intensidade, volume) e às doses de GH utilizadas.2323 Barauna VG, Rosa KT, Irigoyen MC, de Oliveira EM. Effects of resistance training on ventricular function and hypertrophy in a rat model. Clin Med Res. 2007;5(2):114-20,2626 Volterrani M, Manelli F, Cicoira M, Lorusso R, Giustina A. Role of growth hormone in chronic heart failure: therapeutic implications. Drugs. 2000;60(4):711-9.

Os exatos mecanismos celulares e moleculares relatados referentes aos efeitos do GH e do TR no coração não foram totalmente elucidados2323 Barauna VG, Rosa KT, Irigoyen MC, de Oliveira EM. Effects of resistance training on ventricular function and hypertrophy in a rat model. Clin Med Res. 2007;5(2):114-20,2424 Sun Q, Ma Y, Zhang L, Zhao YF, Zang WJ, Chen C. Effects of GH secretagogues on contractility and Ca2+ homeostasis of isolated adult rat ventricular myocytes. Endocrinology. 2010;151(9):4446-54.,2626 Volterrani M, Manelli F, Cicoira M, Lorusso R, Giustina A. Role of growth hormone in chronic heart failure: therapeutic implications. Drugs. 2000;60(4):711-9.. Neste estudo não houve alterações nos genes relacionados ao trânsito de Ca2+ cardíaco. Os cardiomiócitos expressam receptores para a secreção de GH e IGF-I e esses receptores são influenciados por alterações hemodinâmicas. Acredita-se que ambos os hormônios têm efeitos estimuladores sobre a contratilidade do miocárdio.2626 Volterrani M, Manelli F, Cicoira M, Lorusso R, Giustina A. Role of growth hormone in chronic heart failure: therapeutic implications. Drugs. 2000;60(4):711-9. Além disso, esses hormônios e peptídeos liberadores de GH, tais como a grelina, têm efeitos cardíacos benéficos.2626 Volterrani M, Manelli F, Cicoira M, Lorusso R, Giustina A. Role of growth hormone in chronic heart failure: therapeutic implications. Drugs. 2000;60(4):711-9.

27 Yuan MJ, Huang H, Quan L, Tang YH, Wang X, Jiang H, et al. Expression of ghrelin and its receptor in rats after coronary artery ligation. Regul Pept. 2014; 192-193:1-5.
-2828 Beiras-Fernandez A, Kreth S, Weis F, Ledderose C, Pöttinger T, Dieguez C, et al. Altered myocardial expression of ghrelin and its receptor (GHSR-1a) in patients with severe heart failure. Peptides. 2010;31(12):2222-8. Ma et al.77 Ma Y, Zhang L, Edwards JN, Launikonis BS, Chen C. Growth hormone secretagogues protect mouse cardiomyocytes from in vitro ischemia/reperfusion injury through regulation of intracellular calcium. PLoS One. 2012;7(4):e35265. mostraram que a ativação do receptor de grelina GHS-R1a produziu um efeito inotrópico em cardiomiócitos isquêmicos resultantes de lesões por isquemia/reperfusão provavelmente por proteger ou recuperar as proteínas do trânsito de Ca2+, como SERCA2a e PLB. Esperava-se no presente estudo que esse efeito na remodelação cardíaca pudesse ser mediado pela elevação na expressão desses genes, devido à administração do GH, uma vez que ele estimula a síntese proteica da célula e a formação de RNAm. Isso, porém, não ocorreu.

Duas possíveis explicações fisiológicas para esse fato poderiam ser a menor sensibilidade do tecido cardiovascular à ação direta do GH2424 Sun Q, Ma Y, Zhang L, Zhao YF, Zang WJ, Chen C. Effects of GH secretagogues on contractility and Ca2+ homeostasis of isolated adult rat ventricular myocytes. Endocrinology. 2010;151(9):4446-54. e o feedback negativo de GH e IGF pela sua administração exógena, o que pode ter interferido na regulação da síntese e secreção de GH.2727 Yuan MJ, Huang H, Quan L, Tang YH, Wang X, Jiang H, et al. Expression of ghrelin and its receptor in rats after coronary artery ligation. Regul Pept. 2014; 192-193:1-5.

28 Beiras-Fernandez A, Kreth S, Weis F, Ledderose C, Pöttinger T, Dieguez C, et al. Altered myocardial expression of ghrelin and its receptor (GHSR-1a) in patients with severe heart failure. Peptides. 2010;31(12):2222-8.
-2929 Antunes-Rodrigues J. (editor). Neuroendocrinologia: básica e aplicada. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 2005. Além disso, a falta de efeitos do GH sobre o TR e os genes do trânsito de Ca2+ pode dever-se ao protocolo de treino. Estudos anteriores já haviam observado a mudança na expressão gênica de Ca2+ cardíaca após um programa de treinamento de 8 semanas.2929 Antunes-Rodrigues J. (editor). Neuroendocrinologia: básica e aplicada. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 2005.

30 Baker DL, Hashimoto K, Grupp IL, Ji Y, Reed T, Loukianov E, et al. Targeted overexpression of the sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase increases cardiac contractility in transgenic mouse hearts. Circ Res. 1998;83(12):1205-14.

31 Müller OJ, Lange M, Rattunde H, Lorenzen HP, Müller M, Frey N, et al. Transgenic rat hearts overexpressing SERCA2a show improved contractility under baseline conditions and pressure overload. Cardiovasc Res. 2003;59(2):380-9.
-3232 Medeiros A, Rolim NP, Oliveira RS, Rosa KT, Mattos KC, Casarini DE, et al. Exercise training delays cardiac dysfunction and prevents calcium handling abnormalities in sympathetic hyperactivity-induced heart failure mice. J Appl Physiol (1985). 2008;104(1):103-9. Embora o TR promova uma elevação na concentração de Ca2+ no interior da célula, aumentando o grau de contratilidade dos cardiomiócitos e a superexpressão alvo de SERCA2a e, consequentemente, do seu regulador PLB,3030 Baker DL, Hashimoto K, Grupp IL, Ji Y, Reed T, Loukianov E, et al. Targeted overexpression of the sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase increases cardiac contractility in transgenic mouse hearts. Circ Res. 1998;83(12):1205-14.,3131 Müller OJ, Lange M, Rattunde H, Lorenzen HP, Müller M, Frey N, et al. Transgenic rat hearts overexpressing SERCA2a show improved contractility under baseline conditions and pressure overload. Cardiovasc Res. 2003;59(2):380-9. nossos resultados mostram que não houve alteração das variáveis em questão no período de tempo avaliado.

Conclusões

O TR promoveu remodelação intersticial do colágeno cardíaco sem alterações da área seccional de cardiomiócitos. Esse aumento, no entanto, não ocorreu quando o TR foi combinado com o GH. Esses resultados indicam que o GH pode atenuar os efeitos do TR na remodelação cardíaca por contrabalançar o aumento da síntese de colágeno, sem afetar a expressão dos genes que regulam o trânsito de Ca2+ cardíaco.

  • Fontes de financiamento
    >O presente estudo foi financiado pela Universidade do Oeste Paulista e Universidade Estadual Paulista.
  • Vinculação acadêmica
    Este artigo é parte de Dissertação de Mestrado de Adriana Junqueira pela Universidade do Oeste Paulista.

Agradecimentos

Os autores agradecem à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior - CAPES (Taxa PROSUP, mestrado).

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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    08 Dez 2015
  • Data do Fascículo
    Jan 2016

Histórico

  • Recebido
    15 Abr 2015
  • Revisado
    31 Ago 2015
  • Aceito
    04 Set 2015
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