Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e...

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1 Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE AUTONÔMICO DA PRESSÃO ARTERIAL E FREQUÊNCIA CARDÍACA EM RATOS HIPERTENSOS Denise Ruttke Dillenburg

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1

Dissertaccedilatildeo

EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE AUTONOcircMICO DA PRESSAtildeO ARTERIAL E FREQUEcircNCIA

CARDIacuteACA EM RATOS HIPERTENSOS

Denise Ruttke Dillenburg

2

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL

FUNDACcedilAtildeO UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias da Sauacutede

Aacuterea de concentraccedilatildeo Cardiologia

Efeito do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo

arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca em ratos hipertensos

Autora Denise Ruttke Dillenburg

Orientadora DraMaria Claacuteudia Costa Irigoyen

Co-Orientadora Dra Katya Vianna Rigatto

Dissertaccedilatildeo submetida como requisito para

obtenccedilatildeo do grau de Mestre ao Programa

de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias da Sauacutede

Cardiologia da Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de

Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio

Grande do Sul

Porto Alegre

2012

3

Aos meus queridos pais que sempre me mostraram o caminho a seguir

iv

4

AGRADECIMENTOS

Muitos foram os que contribuiacuteram para a construccedilatildeo desta conquista e

merecem meus agradecimentos

Agradeccedilo agrave Instituiccedilatildeo e ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo pela

oportunidade de crescimento

Agrave Katya Rigatto pelas valiosas orientaccedilotildees e aprendizado

Agrave Maria Claacuteudia Irigoyen pelo exemplo de dedicaccedilatildeo na aacuterea de

pesquisa em hipertensatildeo

Agrave Silvia Goldmeier pela ajuda constante

Agraves alunas bolsistas Daiane Ferreira e Denielli Boacutes pela parceria

Em especial agrave minha querida amiga Ana Ameacutelia por me acompanhar

nesta caminhada

Ao Tales pela palavra que me impulsionou a seguir

v

5

LISTA DE ABREVIATURAS

DCV Doenccedila Cardiovascular

PA Pressatildeo Arterial

AVE Acidente Vascular Encefaacutelico

DIC Doenccedila Isquecircmica do Coraccedilatildeo

HAS Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica

PAS Pressatildeo Arterial Sistoacutelica

PAD Pressatildeo Arterial Diastoacutelica

SNA Sistema Nervoso Autocircnomo

NO Oacutexido niacutetrico

EDHF Fator Hiperpolarizante Derivado do Endoteacutelio

L-NAME L-Nitro-arginina-metil-ester

PAM Pressatildeo Arterial Meacutedia

NOS Oacutexido Niacutetrico Sintase

NADPH Nicotinamida adenina dinucleotideo fosfato oxidado

NS Nodo sinusal

FC Frequumlecircncia Cardiacuteaca

AV Atrioventricular

PF Polifenoacuteis

LDL Lipoproteiacutena de Baixa Densidade

vi

6

SUMAacuteRIO

1 REFERENCIAL TEOacuteRICO 1

11 Hipertensatildeo 2

12 Endoteacutelio 4

13 Oacutexido Niacutetrico 6

14 Regulaccedilatildeo da Frequumlecircncia Cardiacuteaca importacircncia do Sistema Nervoso

Autocircnomo 8

15 Efeito do Estresse Oxidativo Resveratrol e Suco de Uva sobre a Pressatildeo

arterial 10

2 HIPOacuteTESES 13

3 OBJETIVO 14

4 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 15

5 ARTIGO 24

6 APEcircNDICE I (Aprovaccedilatildeo Comitecirc de Eacutetica) 62

vii

1 REFERENCIAL TEOacuteRICO

2

11 HIPERTENSAtildeO

As enfermidades cardiacuteacas vecircm atingindo proporccedilotildees epidecircmicas em

diversos paiacuteses sendo importante causa de mortalidade principalmente nos

paiacuteses ocidentais1 A mortalidade por doenccedila cardiovascular (DCV) aumenta

progressivamente com a elevaccedilatildeo da pressatildeo arterial (PA) a partir de 11575

mmHg de forma linear continua e independente Em 2001 cerca de 76

milhotildees de mortes no mundo foram atribuiacutedas a elevaccedilatildeo da PA (54 por

acidente vascular encefaacutelico (AVE) e 47 por doenccedila isquecircmica do coraccedilatildeo

(DIC)) sendo considerada hipertensatildeo arterial sistecircmica (HAS) valores de

pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) igual ou superior a 140 mmHg e pressatildeo

arterial diastoacutelica (PAD) igual ou superior a 90 mmHg 2

De acordo com uma Revisatildeo Sistemaacutetica quantitativa de 2003 a 2008

de 44 estudos em 35 paises revelou-se uma prevalecircncia global de 378 em

homens e 321 em mulheres3

Inqueacuteritos populacionais em cidades brasileiras nos uacuteltimos 20 anos

apontaram uma prevalecircncia de HAS acima de 3045 Em estudo transversal

tendo como base populacional o Estado do Rio Grande do Sul realizado

entre 1999 a 2000 obteve como resultado uma prevalecircncia de hipertensatildeo

de 3376 Entre os fatores de risco mais significantes para a hipertensatildeo

destacam-se o sedentarismo obesidade dislipidemias diabetes e tabagismo

entre outros718

A hipertensatildeo arterial envolve mecanismos complexos como fatores

geneacuteticos e ambientais 9 sendo resultante de disfunccedilotildees nos mecanismos de

controle da PA Essas disfunccedilotildees satildeo observadas em quase todos esses

mecanismos sendo difiacutecil estabelecer qual fator eacute responsaacutevel pela

3

manutenccedilatildeo dos valores elevados de pressatildeo10 11 A adequada pressatildeo

arterial garante a perfusatildeo dos tecidos tanto em condiccedilotildees de repouso como

em diferentes atividades12 sendo que em condiccedilotildees fisioloacutegicas as alteraccedilotildees

comportamentais natildeo causam grandes variaccedilotildees da PA pois o controle

reflexo consegue tamponaacute-las Poreacutem em condiccedilotildees patoloacutegicas o prejuiacutezo

no controle reflexo da pressatildeo pode causar natildeo soacute aumento dos valores de

pressatildeo como tambeacutem o aumento da variabilidade da PA 11

De fato o controle reflexo da PA eacute realizado pelo sistema nervoso

autocircnomo (SNA) acionado por diferentes sensores perifeacutericos 12 e que atua

sobre as eferecircncias nervosas simpaacutetica e parassimpaacutetica 13 determinando as

alteraccedilotildees fisioloacutegicas necessaacuterias para diminuir as variaccedilotildees da PA10 Essa

regulaccedilatildeo promove ajustes atraveacutes da bradicardia e da taquicardia reflexas

que satildeo moduladas pelos pressorreceptores14 Os pressorreceptores arteriais

satildeo mecanorreceptores localizados no seio carotiacutedeo e arco aoacutertico sensiacuteveis

a deformaccedilotildees da parede vascular15 Atuam no controle tocircnico da atividade

simpaacutetica (inibiccedilatildeo) e parassimpaacutetica (estimulaccedilatildeo) sendo que seu

comprometimento pode levar ao estabelecimento de alteraccedilotildees no controle

da funccedilatildeo cardiovascular devido agrave incapacidade de modular esse sistema16

4

12 ENDOTEacuteLIO

As arteacuterias satildeo oacutergatildeos complexos cuja parede eacute composta por ceacutelulas

endoteliais ceacutelulas musculares lisas e fibroblastos ligados uns aos outros por

uma rede de interaccedilotildees autoacutecrinas e paraacutecrinas capazes de se adaptar a

muacuteltiplas variaccedilotildees hemodinacircmicas e mecacircnicas O vaso eacute sensiacutevel agraves

alteraccedilotildees no seu interior e capaz de se adaptar em longo prazo a

determinadas condiccedilotildees hemodinacircmicas modificando-se por produccedilatildeo local

de mediadores fatores de crescimento e substacircncias vasoativas que

influenciam tanto estrutura levando a alteraccedilatildeo celular e remodelamento de

matriz como funccedilatildeo desencadeando um processo complexo e dinacircmico

denominado remodelamento vascular 17

O endoteacutelio participa ativamente da manutenccedilatildeo da homeostase

vascular pelo balanccedilo entre substacircncias vasodilatadoras (oacutexido niacutetrico (NO)

prostaciclinas fator hiperpolarizante derivado do endoteacutelio (EDHF)) e

vasoconstritoras (endotelina prostaglandina-H2 tromboxano-A2

angiotensina II) Sua importacircncia vem sendo demonstrada na regulaccedilatildeo de

vaacuterias respostas vasculares uma vez que as ceacutelulas endoteliais

desempenham um importante papel na regulaccedilatildeo de propriedades arteriais

tais como liberaccedilatildeo de oacutexido niacutetrico (NO) tocircnus vascular permeabilidade e

portanto na pressatildeo arterial18 Tambeacutem regulam a proliferaccedilatildeo de

monoacutecitos19 a inflamaccedilatildeo o metabolismo lipiacutedico2021o crescimento celular a

migraccedilatildeo celular e a integraccedilatildeo com matriz extracelular atraveacutes de

mecanismos mediados por receptores Moleacuteculas de adesatildeo expressas pelo

endoteacutelio agem como iniciadores criacuteticos para a resposta inflamatoacuteria

mediando a passagem de leucoacutecitos da circulaccedilatildeo para o tecido22

5

Alteraccedilotildees nas condiccedilotildees hemodinacircmicas ou de fatores humorais

podem resultar no desequiliacutebrio destas forccedilas moduladoras favorecendo a

vasoconstriccedilatildeo ou vasodilataccedilatildeo e contribuindo para o aumento da

resistecircncia perifeacuterica23

A maioria das complicaccedilotildees cardiovasculares estatildeo relacionadas com

alteraccedilotildees na estrutura e funccedilatildeo vascular e uma perda da funccedilatildeo endotelial

estaacute associada ao envelhecimento e agrave hipertensatildeo24 A disfunccedilatildeo endotelial

pode entatildeo ser considerada como uma das mais importantes causas

fisiopatoloacutegicas que atuam no desenvolvimento da doenccedila cardiovascular 25

6

13 OacuteXIDO NIacuteTRICO

Desde os primeiros achados de Furchgott e Zawadzki em 1980 26 e pela

comprovaccedilatildeo de Moncada em 1991 o oacutexido niacutetrico tem sido envolvido em

muitos processos fisioloacutegicos e fisiopatoloacutegicos incluindo uma variedade de

doenccedilas cardiovasculares20

O oacutexido niacutetrico (NO) eacute uma moleacutecula gasosa e reativa que funciona em

altas concentraccedilotildees como defesa a patoacutegenos e ceacutelulas tumorais e em

baixas concentraccedilotildees como um sinal em diversos processos fisioloacutegicos

incluindo regulaccedilatildeo do fluxo sanguumliacuteneo neurotransmissatildeo aprendizado e

memoacuteria Eacute um notaacutevel sinalizador celular devido a seu baixo peso molecular

e raacutepida difusatildeo habilidade para permear as membranas celulares (natureza

lipofiacutelica) propriedade que elimina a necessidade de receptores ou da

presenccedila de enzimas proteoliacuteticas para NO27 Talvez o efeito mais

importante do NO seja sua propriedade vasodilatadora 18

Em condiccedilotildees fisioloacutegicas o NO provavelmente atua como um

importante ldquoscavengerrdquo de radical livre como o acircnion superoacutexido (O2-)

limitando a toxidade associada com estas moleacuteculas inibindo a agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria e a adesatildeo leucocitaacuteria na ceacutelula endotelial A importacircncia do NO

para a homeostase cardiovascular pode ser demonstrada pelo bloqueio

agudo 282930 ou crocircnico31 da siacutentese do NO por L-Nitro-arginina-metil-ester

(L-NAME) que levam agrave hipertensatildeo arterial Foram observadas alteraccedilotildees no

mecanismo autonocircmico3233 e na sensibilidade do barorreflexo 34

envolvidos

no controle cardiovascular na hipertensatildeo induzida por bloqueio da siacutentese

do NO Reduccedilatildeo na variabilidade da PAM apoacutes bloqueio agudo tambeacutem se

observa em animais submetidos a sobrecarga salina35 Aleacutem disso muitos

7

estudos tecircm demonstrado que o modelo experimental de hipertensatildeo por

bloqueio da siacutentese do NO estaacute frequumlentemente associada com resistecircncia

perifeacuterica agrave accedilatildeo da insulina sugerindo a necessidade de mais pesquisas que

elucidem as possiacuteveis correlaccedilotildees entre estas alteraccedilotildees fisioloacutegicas3637

A biossiacutentese do NO no organismo ocorre via oxidaccedilatildeo da L-arginina

que eacute catalisada pela enzima NO sintase (NOS) com a participaccedilatildeo da forma

reduzida do fosfato de nicotinamida adenina dinucleotiacutedio (NADPH) como um

doador de eleacutetron Um esquema geral da reaccedilatildeo da NO sintase eacute ilustrada na

Figura 1 onde observa-se que a conversatildeo da L-arginina para L-citrulina e

NO catalisada pela NOS eacute uma oxidaccedilatildeo de cinco eleacutetrons de um dos

nitrogecircnios guanidiacutenicos da L-arginina O primeiro passo a oxidaccedilatildeo de dois

eleacutetrons eacute uma hidroxilaccedilatildeo que forma NG-hidroxi-L-arginina como um

produto intermediaacuterio ligado agrave enzima O segundo passo uma oxidaccedilatildeo de

trecircs eleacutetrons envolve remoccedilatildeo de eleacutetron inserccedilatildeo de oxigecircnio e quebra da

ligaccedilatildeo carbono-nitrogecircnio para formar L-citrulina e NO O mesmo doador de

eleacutetrons a forma reduzida do NADPH eacute requerido em ambas as etapas Os

aacutetomos de oxigecircnio que satildeo incorporados ao NO e agrave L-citrulina derivam-se de

moleacuteculas distintas de oxigecircnio38 Alteraccedilotildees na expressatildeo da NOS tecircm sido

amplamente associada agrave hipertensatildeo 18

L-arginina NG-Hydroxy-L-arginina L-citrulina Oacutexido Niacutetrico

FIGURA 1 ndash Reaccedilatildeo de siacutentese do NO (Andrew amp Mayer 1999)

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 2: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

2

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL

FUNDACcedilAtildeO UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias da Sauacutede

Aacuterea de concentraccedilatildeo Cardiologia

Efeito do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo

arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca em ratos hipertensos

Autora Denise Ruttke Dillenburg

Orientadora DraMaria Claacuteudia Costa Irigoyen

Co-Orientadora Dra Katya Vianna Rigatto

Dissertaccedilatildeo submetida como requisito para

obtenccedilatildeo do grau de Mestre ao Programa

de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias da Sauacutede

Cardiologia da Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de

Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio

Grande do Sul

Porto Alegre

2012

3

Aos meus queridos pais que sempre me mostraram o caminho a seguir

iv

4

AGRADECIMENTOS

Muitos foram os que contribuiacuteram para a construccedilatildeo desta conquista e

merecem meus agradecimentos

Agradeccedilo agrave Instituiccedilatildeo e ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo pela

oportunidade de crescimento

Agrave Katya Rigatto pelas valiosas orientaccedilotildees e aprendizado

Agrave Maria Claacuteudia Irigoyen pelo exemplo de dedicaccedilatildeo na aacuterea de

pesquisa em hipertensatildeo

Agrave Silvia Goldmeier pela ajuda constante

Agraves alunas bolsistas Daiane Ferreira e Denielli Boacutes pela parceria

Em especial agrave minha querida amiga Ana Ameacutelia por me acompanhar

nesta caminhada

Ao Tales pela palavra que me impulsionou a seguir

v

5

LISTA DE ABREVIATURAS

DCV Doenccedila Cardiovascular

PA Pressatildeo Arterial

AVE Acidente Vascular Encefaacutelico

DIC Doenccedila Isquecircmica do Coraccedilatildeo

HAS Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica

PAS Pressatildeo Arterial Sistoacutelica

PAD Pressatildeo Arterial Diastoacutelica

SNA Sistema Nervoso Autocircnomo

NO Oacutexido niacutetrico

EDHF Fator Hiperpolarizante Derivado do Endoteacutelio

L-NAME L-Nitro-arginina-metil-ester

PAM Pressatildeo Arterial Meacutedia

NOS Oacutexido Niacutetrico Sintase

NADPH Nicotinamida adenina dinucleotideo fosfato oxidado

NS Nodo sinusal

FC Frequumlecircncia Cardiacuteaca

AV Atrioventricular

PF Polifenoacuteis

LDL Lipoproteiacutena de Baixa Densidade

vi

6

SUMAacuteRIO

1 REFERENCIAL TEOacuteRICO 1

11 Hipertensatildeo 2

12 Endoteacutelio 4

13 Oacutexido Niacutetrico 6

14 Regulaccedilatildeo da Frequumlecircncia Cardiacuteaca importacircncia do Sistema Nervoso

Autocircnomo 8

15 Efeito do Estresse Oxidativo Resveratrol e Suco de Uva sobre a Pressatildeo

arterial 10

2 HIPOacuteTESES 13

3 OBJETIVO 14

4 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 15

5 ARTIGO 24

6 APEcircNDICE I (Aprovaccedilatildeo Comitecirc de Eacutetica) 62

vii

1 REFERENCIAL TEOacuteRICO

2

11 HIPERTENSAtildeO

As enfermidades cardiacuteacas vecircm atingindo proporccedilotildees epidecircmicas em

diversos paiacuteses sendo importante causa de mortalidade principalmente nos

paiacuteses ocidentais1 A mortalidade por doenccedila cardiovascular (DCV) aumenta

progressivamente com a elevaccedilatildeo da pressatildeo arterial (PA) a partir de 11575

mmHg de forma linear continua e independente Em 2001 cerca de 76

milhotildees de mortes no mundo foram atribuiacutedas a elevaccedilatildeo da PA (54 por

acidente vascular encefaacutelico (AVE) e 47 por doenccedila isquecircmica do coraccedilatildeo

(DIC)) sendo considerada hipertensatildeo arterial sistecircmica (HAS) valores de

pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) igual ou superior a 140 mmHg e pressatildeo

arterial diastoacutelica (PAD) igual ou superior a 90 mmHg 2

De acordo com uma Revisatildeo Sistemaacutetica quantitativa de 2003 a 2008

de 44 estudos em 35 paises revelou-se uma prevalecircncia global de 378 em

homens e 321 em mulheres3

Inqueacuteritos populacionais em cidades brasileiras nos uacuteltimos 20 anos

apontaram uma prevalecircncia de HAS acima de 3045 Em estudo transversal

tendo como base populacional o Estado do Rio Grande do Sul realizado

entre 1999 a 2000 obteve como resultado uma prevalecircncia de hipertensatildeo

de 3376 Entre os fatores de risco mais significantes para a hipertensatildeo

destacam-se o sedentarismo obesidade dislipidemias diabetes e tabagismo

entre outros718

A hipertensatildeo arterial envolve mecanismos complexos como fatores

geneacuteticos e ambientais 9 sendo resultante de disfunccedilotildees nos mecanismos de

controle da PA Essas disfunccedilotildees satildeo observadas em quase todos esses

mecanismos sendo difiacutecil estabelecer qual fator eacute responsaacutevel pela

3

manutenccedilatildeo dos valores elevados de pressatildeo10 11 A adequada pressatildeo

arterial garante a perfusatildeo dos tecidos tanto em condiccedilotildees de repouso como

em diferentes atividades12 sendo que em condiccedilotildees fisioloacutegicas as alteraccedilotildees

comportamentais natildeo causam grandes variaccedilotildees da PA pois o controle

reflexo consegue tamponaacute-las Poreacutem em condiccedilotildees patoloacutegicas o prejuiacutezo

no controle reflexo da pressatildeo pode causar natildeo soacute aumento dos valores de

pressatildeo como tambeacutem o aumento da variabilidade da PA 11

De fato o controle reflexo da PA eacute realizado pelo sistema nervoso

autocircnomo (SNA) acionado por diferentes sensores perifeacutericos 12 e que atua

sobre as eferecircncias nervosas simpaacutetica e parassimpaacutetica 13 determinando as

alteraccedilotildees fisioloacutegicas necessaacuterias para diminuir as variaccedilotildees da PA10 Essa

regulaccedilatildeo promove ajustes atraveacutes da bradicardia e da taquicardia reflexas

que satildeo moduladas pelos pressorreceptores14 Os pressorreceptores arteriais

satildeo mecanorreceptores localizados no seio carotiacutedeo e arco aoacutertico sensiacuteveis

a deformaccedilotildees da parede vascular15 Atuam no controle tocircnico da atividade

simpaacutetica (inibiccedilatildeo) e parassimpaacutetica (estimulaccedilatildeo) sendo que seu

comprometimento pode levar ao estabelecimento de alteraccedilotildees no controle

da funccedilatildeo cardiovascular devido agrave incapacidade de modular esse sistema16

4

12 ENDOTEacuteLIO

As arteacuterias satildeo oacutergatildeos complexos cuja parede eacute composta por ceacutelulas

endoteliais ceacutelulas musculares lisas e fibroblastos ligados uns aos outros por

uma rede de interaccedilotildees autoacutecrinas e paraacutecrinas capazes de se adaptar a

muacuteltiplas variaccedilotildees hemodinacircmicas e mecacircnicas O vaso eacute sensiacutevel agraves

alteraccedilotildees no seu interior e capaz de se adaptar em longo prazo a

determinadas condiccedilotildees hemodinacircmicas modificando-se por produccedilatildeo local

de mediadores fatores de crescimento e substacircncias vasoativas que

influenciam tanto estrutura levando a alteraccedilatildeo celular e remodelamento de

matriz como funccedilatildeo desencadeando um processo complexo e dinacircmico

denominado remodelamento vascular 17

O endoteacutelio participa ativamente da manutenccedilatildeo da homeostase

vascular pelo balanccedilo entre substacircncias vasodilatadoras (oacutexido niacutetrico (NO)

prostaciclinas fator hiperpolarizante derivado do endoteacutelio (EDHF)) e

vasoconstritoras (endotelina prostaglandina-H2 tromboxano-A2

angiotensina II) Sua importacircncia vem sendo demonstrada na regulaccedilatildeo de

vaacuterias respostas vasculares uma vez que as ceacutelulas endoteliais

desempenham um importante papel na regulaccedilatildeo de propriedades arteriais

tais como liberaccedilatildeo de oacutexido niacutetrico (NO) tocircnus vascular permeabilidade e

portanto na pressatildeo arterial18 Tambeacutem regulam a proliferaccedilatildeo de

monoacutecitos19 a inflamaccedilatildeo o metabolismo lipiacutedico2021o crescimento celular a

migraccedilatildeo celular e a integraccedilatildeo com matriz extracelular atraveacutes de

mecanismos mediados por receptores Moleacuteculas de adesatildeo expressas pelo

endoteacutelio agem como iniciadores criacuteticos para a resposta inflamatoacuteria

mediando a passagem de leucoacutecitos da circulaccedilatildeo para o tecido22

5

Alteraccedilotildees nas condiccedilotildees hemodinacircmicas ou de fatores humorais

podem resultar no desequiliacutebrio destas forccedilas moduladoras favorecendo a

vasoconstriccedilatildeo ou vasodilataccedilatildeo e contribuindo para o aumento da

resistecircncia perifeacuterica23

A maioria das complicaccedilotildees cardiovasculares estatildeo relacionadas com

alteraccedilotildees na estrutura e funccedilatildeo vascular e uma perda da funccedilatildeo endotelial

estaacute associada ao envelhecimento e agrave hipertensatildeo24 A disfunccedilatildeo endotelial

pode entatildeo ser considerada como uma das mais importantes causas

fisiopatoloacutegicas que atuam no desenvolvimento da doenccedila cardiovascular 25

6

13 OacuteXIDO NIacuteTRICO

Desde os primeiros achados de Furchgott e Zawadzki em 1980 26 e pela

comprovaccedilatildeo de Moncada em 1991 o oacutexido niacutetrico tem sido envolvido em

muitos processos fisioloacutegicos e fisiopatoloacutegicos incluindo uma variedade de

doenccedilas cardiovasculares20

O oacutexido niacutetrico (NO) eacute uma moleacutecula gasosa e reativa que funciona em

altas concentraccedilotildees como defesa a patoacutegenos e ceacutelulas tumorais e em

baixas concentraccedilotildees como um sinal em diversos processos fisioloacutegicos

incluindo regulaccedilatildeo do fluxo sanguumliacuteneo neurotransmissatildeo aprendizado e

memoacuteria Eacute um notaacutevel sinalizador celular devido a seu baixo peso molecular

e raacutepida difusatildeo habilidade para permear as membranas celulares (natureza

lipofiacutelica) propriedade que elimina a necessidade de receptores ou da

presenccedila de enzimas proteoliacuteticas para NO27 Talvez o efeito mais

importante do NO seja sua propriedade vasodilatadora 18

Em condiccedilotildees fisioloacutegicas o NO provavelmente atua como um

importante ldquoscavengerrdquo de radical livre como o acircnion superoacutexido (O2-)

limitando a toxidade associada com estas moleacuteculas inibindo a agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria e a adesatildeo leucocitaacuteria na ceacutelula endotelial A importacircncia do NO

para a homeostase cardiovascular pode ser demonstrada pelo bloqueio

agudo 282930 ou crocircnico31 da siacutentese do NO por L-Nitro-arginina-metil-ester

(L-NAME) que levam agrave hipertensatildeo arterial Foram observadas alteraccedilotildees no

mecanismo autonocircmico3233 e na sensibilidade do barorreflexo 34

envolvidos

no controle cardiovascular na hipertensatildeo induzida por bloqueio da siacutentese

do NO Reduccedilatildeo na variabilidade da PAM apoacutes bloqueio agudo tambeacutem se

observa em animais submetidos a sobrecarga salina35 Aleacutem disso muitos

7

estudos tecircm demonstrado que o modelo experimental de hipertensatildeo por

bloqueio da siacutentese do NO estaacute frequumlentemente associada com resistecircncia

perifeacuterica agrave accedilatildeo da insulina sugerindo a necessidade de mais pesquisas que

elucidem as possiacuteveis correlaccedilotildees entre estas alteraccedilotildees fisioloacutegicas3637

A biossiacutentese do NO no organismo ocorre via oxidaccedilatildeo da L-arginina

que eacute catalisada pela enzima NO sintase (NOS) com a participaccedilatildeo da forma

reduzida do fosfato de nicotinamida adenina dinucleotiacutedio (NADPH) como um

doador de eleacutetron Um esquema geral da reaccedilatildeo da NO sintase eacute ilustrada na

Figura 1 onde observa-se que a conversatildeo da L-arginina para L-citrulina e

NO catalisada pela NOS eacute uma oxidaccedilatildeo de cinco eleacutetrons de um dos

nitrogecircnios guanidiacutenicos da L-arginina O primeiro passo a oxidaccedilatildeo de dois

eleacutetrons eacute uma hidroxilaccedilatildeo que forma NG-hidroxi-L-arginina como um

produto intermediaacuterio ligado agrave enzima O segundo passo uma oxidaccedilatildeo de

trecircs eleacutetrons envolve remoccedilatildeo de eleacutetron inserccedilatildeo de oxigecircnio e quebra da

ligaccedilatildeo carbono-nitrogecircnio para formar L-citrulina e NO O mesmo doador de

eleacutetrons a forma reduzida do NADPH eacute requerido em ambas as etapas Os

aacutetomos de oxigecircnio que satildeo incorporados ao NO e agrave L-citrulina derivam-se de

moleacuteculas distintas de oxigecircnio38 Alteraccedilotildees na expressatildeo da NOS tecircm sido

amplamente associada agrave hipertensatildeo 18

L-arginina NG-Hydroxy-L-arginina L-citrulina Oacutexido Niacutetrico

FIGURA 1 ndash Reaccedilatildeo de siacutentese do NO (Andrew amp Mayer 1999)

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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23

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AgricFood Chem 2004 52 935-42

62 Park Y Park E Kim J Kang M Daily grape juice consumption reduces

oxidative DNA damage and plasma free radical levels in healthy

Koreans Mutat Res 2003 529(1-2)77-86

24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

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sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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58

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 3: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

3

Aos meus queridos pais que sempre me mostraram o caminho a seguir

iv

4

AGRADECIMENTOS

Muitos foram os que contribuiacuteram para a construccedilatildeo desta conquista e

merecem meus agradecimentos

Agradeccedilo agrave Instituiccedilatildeo e ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo pela

oportunidade de crescimento

Agrave Katya Rigatto pelas valiosas orientaccedilotildees e aprendizado

Agrave Maria Claacuteudia Irigoyen pelo exemplo de dedicaccedilatildeo na aacuterea de

pesquisa em hipertensatildeo

Agrave Silvia Goldmeier pela ajuda constante

Agraves alunas bolsistas Daiane Ferreira e Denielli Boacutes pela parceria

Em especial agrave minha querida amiga Ana Ameacutelia por me acompanhar

nesta caminhada

Ao Tales pela palavra que me impulsionou a seguir

v

5

LISTA DE ABREVIATURAS

DCV Doenccedila Cardiovascular

PA Pressatildeo Arterial

AVE Acidente Vascular Encefaacutelico

DIC Doenccedila Isquecircmica do Coraccedilatildeo

HAS Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica

PAS Pressatildeo Arterial Sistoacutelica

PAD Pressatildeo Arterial Diastoacutelica

SNA Sistema Nervoso Autocircnomo

NO Oacutexido niacutetrico

EDHF Fator Hiperpolarizante Derivado do Endoteacutelio

L-NAME L-Nitro-arginina-metil-ester

PAM Pressatildeo Arterial Meacutedia

NOS Oacutexido Niacutetrico Sintase

NADPH Nicotinamida adenina dinucleotideo fosfato oxidado

NS Nodo sinusal

FC Frequumlecircncia Cardiacuteaca

AV Atrioventricular

PF Polifenoacuteis

LDL Lipoproteiacutena de Baixa Densidade

vi

6

SUMAacuteRIO

1 REFERENCIAL TEOacuteRICO 1

11 Hipertensatildeo 2

12 Endoteacutelio 4

13 Oacutexido Niacutetrico 6

14 Regulaccedilatildeo da Frequumlecircncia Cardiacuteaca importacircncia do Sistema Nervoso

Autocircnomo 8

15 Efeito do Estresse Oxidativo Resveratrol e Suco de Uva sobre a Pressatildeo

arterial 10

2 HIPOacuteTESES 13

3 OBJETIVO 14

4 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 15

5 ARTIGO 24

6 APEcircNDICE I (Aprovaccedilatildeo Comitecirc de Eacutetica) 62

vii

1 REFERENCIAL TEOacuteRICO

2

11 HIPERTENSAtildeO

As enfermidades cardiacuteacas vecircm atingindo proporccedilotildees epidecircmicas em

diversos paiacuteses sendo importante causa de mortalidade principalmente nos

paiacuteses ocidentais1 A mortalidade por doenccedila cardiovascular (DCV) aumenta

progressivamente com a elevaccedilatildeo da pressatildeo arterial (PA) a partir de 11575

mmHg de forma linear continua e independente Em 2001 cerca de 76

milhotildees de mortes no mundo foram atribuiacutedas a elevaccedilatildeo da PA (54 por

acidente vascular encefaacutelico (AVE) e 47 por doenccedila isquecircmica do coraccedilatildeo

(DIC)) sendo considerada hipertensatildeo arterial sistecircmica (HAS) valores de

pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) igual ou superior a 140 mmHg e pressatildeo

arterial diastoacutelica (PAD) igual ou superior a 90 mmHg 2

De acordo com uma Revisatildeo Sistemaacutetica quantitativa de 2003 a 2008

de 44 estudos em 35 paises revelou-se uma prevalecircncia global de 378 em

homens e 321 em mulheres3

Inqueacuteritos populacionais em cidades brasileiras nos uacuteltimos 20 anos

apontaram uma prevalecircncia de HAS acima de 3045 Em estudo transversal

tendo como base populacional o Estado do Rio Grande do Sul realizado

entre 1999 a 2000 obteve como resultado uma prevalecircncia de hipertensatildeo

de 3376 Entre os fatores de risco mais significantes para a hipertensatildeo

destacam-se o sedentarismo obesidade dislipidemias diabetes e tabagismo

entre outros718

A hipertensatildeo arterial envolve mecanismos complexos como fatores

geneacuteticos e ambientais 9 sendo resultante de disfunccedilotildees nos mecanismos de

controle da PA Essas disfunccedilotildees satildeo observadas em quase todos esses

mecanismos sendo difiacutecil estabelecer qual fator eacute responsaacutevel pela

3

manutenccedilatildeo dos valores elevados de pressatildeo10 11 A adequada pressatildeo

arterial garante a perfusatildeo dos tecidos tanto em condiccedilotildees de repouso como

em diferentes atividades12 sendo que em condiccedilotildees fisioloacutegicas as alteraccedilotildees

comportamentais natildeo causam grandes variaccedilotildees da PA pois o controle

reflexo consegue tamponaacute-las Poreacutem em condiccedilotildees patoloacutegicas o prejuiacutezo

no controle reflexo da pressatildeo pode causar natildeo soacute aumento dos valores de

pressatildeo como tambeacutem o aumento da variabilidade da PA 11

De fato o controle reflexo da PA eacute realizado pelo sistema nervoso

autocircnomo (SNA) acionado por diferentes sensores perifeacutericos 12 e que atua

sobre as eferecircncias nervosas simpaacutetica e parassimpaacutetica 13 determinando as

alteraccedilotildees fisioloacutegicas necessaacuterias para diminuir as variaccedilotildees da PA10 Essa

regulaccedilatildeo promove ajustes atraveacutes da bradicardia e da taquicardia reflexas

que satildeo moduladas pelos pressorreceptores14 Os pressorreceptores arteriais

satildeo mecanorreceptores localizados no seio carotiacutedeo e arco aoacutertico sensiacuteveis

a deformaccedilotildees da parede vascular15 Atuam no controle tocircnico da atividade

simpaacutetica (inibiccedilatildeo) e parassimpaacutetica (estimulaccedilatildeo) sendo que seu

comprometimento pode levar ao estabelecimento de alteraccedilotildees no controle

da funccedilatildeo cardiovascular devido agrave incapacidade de modular esse sistema16

4

12 ENDOTEacuteLIO

As arteacuterias satildeo oacutergatildeos complexos cuja parede eacute composta por ceacutelulas

endoteliais ceacutelulas musculares lisas e fibroblastos ligados uns aos outros por

uma rede de interaccedilotildees autoacutecrinas e paraacutecrinas capazes de se adaptar a

muacuteltiplas variaccedilotildees hemodinacircmicas e mecacircnicas O vaso eacute sensiacutevel agraves

alteraccedilotildees no seu interior e capaz de se adaptar em longo prazo a

determinadas condiccedilotildees hemodinacircmicas modificando-se por produccedilatildeo local

de mediadores fatores de crescimento e substacircncias vasoativas que

influenciam tanto estrutura levando a alteraccedilatildeo celular e remodelamento de

matriz como funccedilatildeo desencadeando um processo complexo e dinacircmico

denominado remodelamento vascular 17

O endoteacutelio participa ativamente da manutenccedilatildeo da homeostase

vascular pelo balanccedilo entre substacircncias vasodilatadoras (oacutexido niacutetrico (NO)

prostaciclinas fator hiperpolarizante derivado do endoteacutelio (EDHF)) e

vasoconstritoras (endotelina prostaglandina-H2 tromboxano-A2

angiotensina II) Sua importacircncia vem sendo demonstrada na regulaccedilatildeo de

vaacuterias respostas vasculares uma vez que as ceacutelulas endoteliais

desempenham um importante papel na regulaccedilatildeo de propriedades arteriais

tais como liberaccedilatildeo de oacutexido niacutetrico (NO) tocircnus vascular permeabilidade e

portanto na pressatildeo arterial18 Tambeacutem regulam a proliferaccedilatildeo de

monoacutecitos19 a inflamaccedilatildeo o metabolismo lipiacutedico2021o crescimento celular a

migraccedilatildeo celular e a integraccedilatildeo com matriz extracelular atraveacutes de

mecanismos mediados por receptores Moleacuteculas de adesatildeo expressas pelo

endoteacutelio agem como iniciadores criacuteticos para a resposta inflamatoacuteria

mediando a passagem de leucoacutecitos da circulaccedilatildeo para o tecido22

5

Alteraccedilotildees nas condiccedilotildees hemodinacircmicas ou de fatores humorais

podem resultar no desequiliacutebrio destas forccedilas moduladoras favorecendo a

vasoconstriccedilatildeo ou vasodilataccedilatildeo e contribuindo para o aumento da

resistecircncia perifeacuterica23

A maioria das complicaccedilotildees cardiovasculares estatildeo relacionadas com

alteraccedilotildees na estrutura e funccedilatildeo vascular e uma perda da funccedilatildeo endotelial

estaacute associada ao envelhecimento e agrave hipertensatildeo24 A disfunccedilatildeo endotelial

pode entatildeo ser considerada como uma das mais importantes causas

fisiopatoloacutegicas que atuam no desenvolvimento da doenccedila cardiovascular 25

6

13 OacuteXIDO NIacuteTRICO

Desde os primeiros achados de Furchgott e Zawadzki em 1980 26 e pela

comprovaccedilatildeo de Moncada em 1991 o oacutexido niacutetrico tem sido envolvido em

muitos processos fisioloacutegicos e fisiopatoloacutegicos incluindo uma variedade de

doenccedilas cardiovasculares20

O oacutexido niacutetrico (NO) eacute uma moleacutecula gasosa e reativa que funciona em

altas concentraccedilotildees como defesa a patoacutegenos e ceacutelulas tumorais e em

baixas concentraccedilotildees como um sinal em diversos processos fisioloacutegicos

incluindo regulaccedilatildeo do fluxo sanguumliacuteneo neurotransmissatildeo aprendizado e

memoacuteria Eacute um notaacutevel sinalizador celular devido a seu baixo peso molecular

e raacutepida difusatildeo habilidade para permear as membranas celulares (natureza

lipofiacutelica) propriedade que elimina a necessidade de receptores ou da

presenccedila de enzimas proteoliacuteticas para NO27 Talvez o efeito mais

importante do NO seja sua propriedade vasodilatadora 18

Em condiccedilotildees fisioloacutegicas o NO provavelmente atua como um

importante ldquoscavengerrdquo de radical livre como o acircnion superoacutexido (O2-)

limitando a toxidade associada com estas moleacuteculas inibindo a agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria e a adesatildeo leucocitaacuteria na ceacutelula endotelial A importacircncia do NO

para a homeostase cardiovascular pode ser demonstrada pelo bloqueio

agudo 282930 ou crocircnico31 da siacutentese do NO por L-Nitro-arginina-metil-ester

(L-NAME) que levam agrave hipertensatildeo arterial Foram observadas alteraccedilotildees no

mecanismo autonocircmico3233 e na sensibilidade do barorreflexo 34

envolvidos

no controle cardiovascular na hipertensatildeo induzida por bloqueio da siacutentese

do NO Reduccedilatildeo na variabilidade da PAM apoacutes bloqueio agudo tambeacutem se

observa em animais submetidos a sobrecarga salina35 Aleacutem disso muitos

7

estudos tecircm demonstrado que o modelo experimental de hipertensatildeo por

bloqueio da siacutentese do NO estaacute frequumlentemente associada com resistecircncia

perifeacuterica agrave accedilatildeo da insulina sugerindo a necessidade de mais pesquisas que

elucidem as possiacuteveis correlaccedilotildees entre estas alteraccedilotildees fisioloacutegicas3637

A biossiacutentese do NO no organismo ocorre via oxidaccedilatildeo da L-arginina

que eacute catalisada pela enzima NO sintase (NOS) com a participaccedilatildeo da forma

reduzida do fosfato de nicotinamida adenina dinucleotiacutedio (NADPH) como um

doador de eleacutetron Um esquema geral da reaccedilatildeo da NO sintase eacute ilustrada na

Figura 1 onde observa-se que a conversatildeo da L-arginina para L-citrulina e

NO catalisada pela NOS eacute uma oxidaccedilatildeo de cinco eleacutetrons de um dos

nitrogecircnios guanidiacutenicos da L-arginina O primeiro passo a oxidaccedilatildeo de dois

eleacutetrons eacute uma hidroxilaccedilatildeo que forma NG-hidroxi-L-arginina como um

produto intermediaacuterio ligado agrave enzima O segundo passo uma oxidaccedilatildeo de

trecircs eleacutetrons envolve remoccedilatildeo de eleacutetron inserccedilatildeo de oxigecircnio e quebra da

ligaccedilatildeo carbono-nitrogecircnio para formar L-citrulina e NO O mesmo doador de

eleacutetrons a forma reduzida do NADPH eacute requerido em ambas as etapas Os

aacutetomos de oxigecircnio que satildeo incorporados ao NO e agrave L-citrulina derivam-se de

moleacuteculas distintas de oxigecircnio38 Alteraccedilotildees na expressatildeo da NOS tecircm sido

amplamente associada agrave hipertensatildeo 18

L-arginina NG-Hydroxy-L-arginina L-citrulina Oacutexido Niacutetrico

FIGURA 1 ndash Reaccedilatildeo de siacutentese do NO (Andrew amp Mayer 1999)

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

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1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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42

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sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

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57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

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17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

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18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

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19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

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20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

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the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 4: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

4

AGRADECIMENTOS

Muitos foram os que contribuiacuteram para a construccedilatildeo desta conquista e

merecem meus agradecimentos

Agradeccedilo agrave Instituiccedilatildeo e ao Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo pela

oportunidade de crescimento

Agrave Katya Rigatto pelas valiosas orientaccedilotildees e aprendizado

Agrave Maria Claacuteudia Irigoyen pelo exemplo de dedicaccedilatildeo na aacuterea de

pesquisa em hipertensatildeo

Agrave Silvia Goldmeier pela ajuda constante

Agraves alunas bolsistas Daiane Ferreira e Denielli Boacutes pela parceria

Em especial agrave minha querida amiga Ana Ameacutelia por me acompanhar

nesta caminhada

Ao Tales pela palavra que me impulsionou a seguir

v

5

LISTA DE ABREVIATURAS

DCV Doenccedila Cardiovascular

PA Pressatildeo Arterial

AVE Acidente Vascular Encefaacutelico

DIC Doenccedila Isquecircmica do Coraccedilatildeo

HAS Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica

PAS Pressatildeo Arterial Sistoacutelica

PAD Pressatildeo Arterial Diastoacutelica

SNA Sistema Nervoso Autocircnomo

NO Oacutexido niacutetrico

EDHF Fator Hiperpolarizante Derivado do Endoteacutelio

L-NAME L-Nitro-arginina-metil-ester

PAM Pressatildeo Arterial Meacutedia

NOS Oacutexido Niacutetrico Sintase

NADPH Nicotinamida adenina dinucleotideo fosfato oxidado

NS Nodo sinusal

FC Frequumlecircncia Cardiacuteaca

AV Atrioventricular

PF Polifenoacuteis

LDL Lipoproteiacutena de Baixa Densidade

vi

6

SUMAacuteRIO

1 REFERENCIAL TEOacuteRICO 1

11 Hipertensatildeo 2

12 Endoteacutelio 4

13 Oacutexido Niacutetrico 6

14 Regulaccedilatildeo da Frequumlecircncia Cardiacuteaca importacircncia do Sistema Nervoso

Autocircnomo 8

15 Efeito do Estresse Oxidativo Resveratrol e Suco de Uva sobre a Pressatildeo

arterial 10

2 HIPOacuteTESES 13

3 OBJETIVO 14

4 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 15

5 ARTIGO 24

6 APEcircNDICE I (Aprovaccedilatildeo Comitecirc de Eacutetica) 62

vii

1 REFERENCIAL TEOacuteRICO

2

11 HIPERTENSAtildeO

As enfermidades cardiacuteacas vecircm atingindo proporccedilotildees epidecircmicas em

diversos paiacuteses sendo importante causa de mortalidade principalmente nos

paiacuteses ocidentais1 A mortalidade por doenccedila cardiovascular (DCV) aumenta

progressivamente com a elevaccedilatildeo da pressatildeo arterial (PA) a partir de 11575

mmHg de forma linear continua e independente Em 2001 cerca de 76

milhotildees de mortes no mundo foram atribuiacutedas a elevaccedilatildeo da PA (54 por

acidente vascular encefaacutelico (AVE) e 47 por doenccedila isquecircmica do coraccedilatildeo

(DIC)) sendo considerada hipertensatildeo arterial sistecircmica (HAS) valores de

pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) igual ou superior a 140 mmHg e pressatildeo

arterial diastoacutelica (PAD) igual ou superior a 90 mmHg 2

De acordo com uma Revisatildeo Sistemaacutetica quantitativa de 2003 a 2008

de 44 estudos em 35 paises revelou-se uma prevalecircncia global de 378 em

homens e 321 em mulheres3

Inqueacuteritos populacionais em cidades brasileiras nos uacuteltimos 20 anos

apontaram uma prevalecircncia de HAS acima de 3045 Em estudo transversal

tendo como base populacional o Estado do Rio Grande do Sul realizado

entre 1999 a 2000 obteve como resultado uma prevalecircncia de hipertensatildeo

de 3376 Entre os fatores de risco mais significantes para a hipertensatildeo

destacam-se o sedentarismo obesidade dislipidemias diabetes e tabagismo

entre outros718

A hipertensatildeo arterial envolve mecanismos complexos como fatores

geneacuteticos e ambientais 9 sendo resultante de disfunccedilotildees nos mecanismos de

controle da PA Essas disfunccedilotildees satildeo observadas em quase todos esses

mecanismos sendo difiacutecil estabelecer qual fator eacute responsaacutevel pela

3

manutenccedilatildeo dos valores elevados de pressatildeo10 11 A adequada pressatildeo

arterial garante a perfusatildeo dos tecidos tanto em condiccedilotildees de repouso como

em diferentes atividades12 sendo que em condiccedilotildees fisioloacutegicas as alteraccedilotildees

comportamentais natildeo causam grandes variaccedilotildees da PA pois o controle

reflexo consegue tamponaacute-las Poreacutem em condiccedilotildees patoloacutegicas o prejuiacutezo

no controle reflexo da pressatildeo pode causar natildeo soacute aumento dos valores de

pressatildeo como tambeacutem o aumento da variabilidade da PA 11

De fato o controle reflexo da PA eacute realizado pelo sistema nervoso

autocircnomo (SNA) acionado por diferentes sensores perifeacutericos 12 e que atua

sobre as eferecircncias nervosas simpaacutetica e parassimpaacutetica 13 determinando as

alteraccedilotildees fisioloacutegicas necessaacuterias para diminuir as variaccedilotildees da PA10 Essa

regulaccedilatildeo promove ajustes atraveacutes da bradicardia e da taquicardia reflexas

que satildeo moduladas pelos pressorreceptores14 Os pressorreceptores arteriais

satildeo mecanorreceptores localizados no seio carotiacutedeo e arco aoacutertico sensiacuteveis

a deformaccedilotildees da parede vascular15 Atuam no controle tocircnico da atividade

simpaacutetica (inibiccedilatildeo) e parassimpaacutetica (estimulaccedilatildeo) sendo que seu

comprometimento pode levar ao estabelecimento de alteraccedilotildees no controle

da funccedilatildeo cardiovascular devido agrave incapacidade de modular esse sistema16

4

12 ENDOTEacuteLIO

As arteacuterias satildeo oacutergatildeos complexos cuja parede eacute composta por ceacutelulas

endoteliais ceacutelulas musculares lisas e fibroblastos ligados uns aos outros por

uma rede de interaccedilotildees autoacutecrinas e paraacutecrinas capazes de se adaptar a

muacuteltiplas variaccedilotildees hemodinacircmicas e mecacircnicas O vaso eacute sensiacutevel agraves

alteraccedilotildees no seu interior e capaz de se adaptar em longo prazo a

determinadas condiccedilotildees hemodinacircmicas modificando-se por produccedilatildeo local

de mediadores fatores de crescimento e substacircncias vasoativas que

influenciam tanto estrutura levando a alteraccedilatildeo celular e remodelamento de

matriz como funccedilatildeo desencadeando um processo complexo e dinacircmico

denominado remodelamento vascular 17

O endoteacutelio participa ativamente da manutenccedilatildeo da homeostase

vascular pelo balanccedilo entre substacircncias vasodilatadoras (oacutexido niacutetrico (NO)

prostaciclinas fator hiperpolarizante derivado do endoteacutelio (EDHF)) e

vasoconstritoras (endotelina prostaglandina-H2 tromboxano-A2

angiotensina II) Sua importacircncia vem sendo demonstrada na regulaccedilatildeo de

vaacuterias respostas vasculares uma vez que as ceacutelulas endoteliais

desempenham um importante papel na regulaccedilatildeo de propriedades arteriais

tais como liberaccedilatildeo de oacutexido niacutetrico (NO) tocircnus vascular permeabilidade e

portanto na pressatildeo arterial18 Tambeacutem regulam a proliferaccedilatildeo de

monoacutecitos19 a inflamaccedilatildeo o metabolismo lipiacutedico2021o crescimento celular a

migraccedilatildeo celular e a integraccedilatildeo com matriz extracelular atraveacutes de

mecanismos mediados por receptores Moleacuteculas de adesatildeo expressas pelo

endoteacutelio agem como iniciadores criacuteticos para a resposta inflamatoacuteria

mediando a passagem de leucoacutecitos da circulaccedilatildeo para o tecido22

5

Alteraccedilotildees nas condiccedilotildees hemodinacircmicas ou de fatores humorais

podem resultar no desequiliacutebrio destas forccedilas moduladoras favorecendo a

vasoconstriccedilatildeo ou vasodilataccedilatildeo e contribuindo para o aumento da

resistecircncia perifeacuterica23

A maioria das complicaccedilotildees cardiovasculares estatildeo relacionadas com

alteraccedilotildees na estrutura e funccedilatildeo vascular e uma perda da funccedilatildeo endotelial

estaacute associada ao envelhecimento e agrave hipertensatildeo24 A disfunccedilatildeo endotelial

pode entatildeo ser considerada como uma das mais importantes causas

fisiopatoloacutegicas que atuam no desenvolvimento da doenccedila cardiovascular 25

6

13 OacuteXIDO NIacuteTRICO

Desde os primeiros achados de Furchgott e Zawadzki em 1980 26 e pela

comprovaccedilatildeo de Moncada em 1991 o oacutexido niacutetrico tem sido envolvido em

muitos processos fisioloacutegicos e fisiopatoloacutegicos incluindo uma variedade de

doenccedilas cardiovasculares20

O oacutexido niacutetrico (NO) eacute uma moleacutecula gasosa e reativa que funciona em

altas concentraccedilotildees como defesa a patoacutegenos e ceacutelulas tumorais e em

baixas concentraccedilotildees como um sinal em diversos processos fisioloacutegicos

incluindo regulaccedilatildeo do fluxo sanguumliacuteneo neurotransmissatildeo aprendizado e

memoacuteria Eacute um notaacutevel sinalizador celular devido a seu baixo peso molecular

e raacutepida difusatildeo habilidade para permear as membranas celulares (natureza

lipofiacutelica) propriedade que elimina a necessidade de receptores ou da

presenccedila de enzimas proteoliacuteticas para NO27 Talvez o efeito mais

importante do NO seja sua propriedade vasodilatadora 18

Em condiccedilotildees fisioloacutegicas o NO provavelmente atua como um

importante ldquoscavengerrdquo de radical livre como o acircnion superoacutexido (O2-)

limitando a toxidade associada com estas moleacuteculas inibindo a agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria e a adesatildeo leucocitaacuteria na ceacutelula endotelial A importacircncia do NO

para a homeostase cardiovascular pode ser demonstrada pelo bloqueio

agudo 282930 ou crocircnico31 da siacutentese do NO por L-Nitro-arginina-metil-ester

(L-NAME) que levam agrave hipertensatildeo arterial Foram observadas alteraccedilotildees no

mecanismo autonocircmico3233 e na sensibilidade do barorreflexo 34

envolvidos

no controle cardiovascular na hipertensatildeo induzida por bloqueio da siacutentese

do NO Reduccedilatildeo na variabilidade da PAM apoacutes bloqueio agudo tambeacutem se

observa em animais submetidos a sobrecarga salina35 Aleacutem disso muitos

7

estudos tecircm demonstrado que o modelo experimental de hipertensatildeo por

bloqueio da siacutentese do NO estaacute frequumlentemente associada com resistecircncia

perifeacuterica agrave accedilatildeo da insulina sugerindo a necessidade de mais pesquisas que

elucidem as possiacuteveis correlaccedilotildees entre estas alteraccedilotildees fisioloacutegicas3637

A biossiacutentese do NO no organismo ocorre via oxidaccedilatildeo da L-arginina

que eacute catalisada pela enzima NO sintase (NOS) com a participaccedilatildeo da forma

reduzida do fosfato de nicotinamida adenina dinucleotiacutedio (NADPH) como um

doador de eleacutetron Um esquema geral da reaccedilatildeo da NO sintase eacute ilustrada na

Figura 1 onde observa-se que a conversatildeo da L-arginina para L-citrulina e

NO catalisada pela NOS eacute uma oxidaccedilatildeo de cinco eleacutetrons de um dos

nitrogecircnios guanidiacutenicos da L-arginina O primeiro passo a oxidaccedilatildeo de dois

eleacutetrons eacute uma hidroxilaccedilatildeo que forma NG-hidroxi-L-arginina como um

produto intermediaacuterio ligado agrave enzima O segundo passo uma oxidaccedilatildeo de

trecircs eleacutetrons envolve remoccedilatildeo de eleacutetron inserccedilatildeo de oxigecircnio e quebra da

ligaccedilatildeo carbono-nitrogecircnio para formar L-citrulina e NO O mesmo doador de

eleacutetrons a forma reduzida do NADPH eacute requerido em ambas as etapas Os

aacutetomos de oxigecircnio que satildeo incorporados ao NO e agrave L-citrulina derivam-se de

moleacuteculas distintas de oxigecircnio38 Alteraccedilotildees na expressatildeo da NOS tecircm sido

amplamente associada agrave hipertensatildeo 18

L-arginina NG-Hydroxy-L-arginina L-citrulina Oacutexido Niacutetrico

FIGURA 1 ndash Reaccedilatildeo de siacutentese do NO (Andrew amp Mayer 1999)

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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40

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13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

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41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

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42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

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57

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18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

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19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

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58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

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the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 5: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

5

LISTA DE ABREVIATURAS

DCV Doenccedila Cardiovascular

PA Pressatildeo Arterial

AVE Acidente Vascular Encefaacutelico

DIC Doenccedila Isquecircmica do Coraccedilatildeo

HAS Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica

PAS Pressatildeo Arterial Sistoacutelica

PAD Pressatildeo Arterial Diastoacutelica

SNA Sistema Nervoso Autocircnomo

NO Oacutexido niacutetrico

EDHF Fator Hiperpolarizante Derivado do Endoteacutelio

L-NAME L-Nitro-arginina-metil-ester

PAM Pressatildeo Arterial Meacutedia

NOS Oacutexido Niacutetrico Sintase

NADPH Nicotinamida adenina dinucleotideo fosfato oxidado

NS Nodo sinusal

FC Frequumlecircncia Cardiacuteaca

AV Atrioventricular

PF Polifenoacuteis

LDL Lipoproteiacutena de Baixa Densidade

vi

6

SUMAacuteRIO

1 REFERENCIAL TEOacuteRICO 1

11 Hipertensatildeo 2

12 Endoteacutelio 4

13 Oacutexido Niacutetrico 6

14 Regulaccedilatildeo da Frequumlecircncia Cardiacuteaca importacircncia do Sistema Nervoso

Autocircnomo 8

15 Efeito do Estresse Oxidativo Resveratrol e Suco de Uva sobre a Pressatildeo

arterial 10

2 HIPOacuteTESES 13

3 OBJETIVO 14

4 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 15

5 ARTIGO 24

6 APEcircNDICE I (Aprovaccedilatildeo Comitecirc de Eacutetica) 62

vii

1 REFERENCIAL TEOacuteRICO

2

11 HIPERTENSAtildeO

As enfermidades cardiacuteacas vecircm atingindo proporccedilotildees epidecircmicas em

diversos paiacuteses sendo importante causa de mortalidade principalmente nos

paiacuteses ocidentais1 A mortalidade por doenccedila cardiovascular (DCV) aumenta

progressivamente com a elevaccedilatildeo da pressatildeo arterial (PA) a partir de 11575

mmHg de forma linear continua e independente Em 2001 cerca de 76

milhotildees de mortes no mundo foram atribuiacutedas a elevaccedilatildeo da PA (54 por

acidente vascular encefaacutelico (AVE) e 47 por doenccedila isquecircmica do coraccedilatildeo

(DIC)) sendo considerada hipertensatildeo arterial sistecircmica (HAS) valores de

pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) igual ou superior a 140 mmHg e pressatildeo

arterial diastoacutelica (PAD) igual ou superior a 90 mmHg 2

De acordo com uma Revisatildeo Sistemaacutetica quantitativa de 2003 a 2008

de 44 estudos em 35 paises revelou-se uma prevalecircncia global de 378 em

homens e 321 em mulheres3

Inqueacuteritos populacionais em cidades brasileiras nos uacuteltimos 20 anos

apontaram uma prevalecircncia de HAS acima de 3045 Em estudo transversal

tendo como base populacional o Estado do Rio Grande do Sul realizado

entre 1999 a 2000 obteve como resultado uma prevalecircncia de hipertensatildeo

de 3376 Entre os fatores de risco mais significantes para a hipertensatildeo

destacam-se o sedentarismo obesidade dislipidemias diabetes e tabagismo

entre outros718

A hipertensatildeo arterial envolve mecanismos complexos como fatores

geneacuteticos e ambientais 9 sendo resultante de disfunccedilotildees nos mecanismos de

controle da PA Essas disfunccedilotildees satildeo observadas em quase todos esses

mecanismos sendo difiacutecil estabelecer qual fator eacute responsaacutevel pela

3

manutenccedilatildeo dos valores elevados de pressatildeo10 11 A adequada pressatildeo

arterial garante a perfusatildeo dos tecidos tanto em condiccedilotildees de repouso como

em diferentes atividades12 sendo que em condiccedilotildees fisioloacutegicas as alteraccedilotildees

comportamentais natildeo causam grandes variaccedilotildees da PA pois o controle

reflexo consegue tamponaacute-las Poreacutem em condiccedilotildees patoloacutegicas o prejuiacutezo

no controle reflexo da pressatildeo pode causar natildeo soacute aumento dos valores de

pressatildeo como tambeacutem o aumento da variabilidade da PA 11

De fato o controle reflexo da PA eacute realizado pelo sistema nervoso

autocircnomo (SNA) acionado por diferentes sensores perifeacutericos 12 e que atua

sobre as eferecircncias nervosas simpaacutetica e parassimpaacutetica 13 determinando as

alteraccedilotildees fisioloacutegicas necessaacuterias para diminuir as variaccedilotildees da PA10 Essa

regulaccedilatildeo promove ajustes atraveacutes da bradicardia e da taquicardia reflexas

que satildeo moduladas pelos pressorreceptores14 Os pressorreceptores arteriais

satildeo mecanorreceptores localizados no seio carotiacutedeo e arco aoacutertico sensiacuteveis

a deformaccedilotildees da parede vascular15 Atuam no controle tocircnico da atividade

simpaacutetica (inibiccedilatildeo) e parassimpaacutetica (estimulaccedilatildeo) sendo que seu

comprometimento pode levar ao estabelecimento de alteraccedilotildees no controle

da funccedilatildeo cardiovascular devido agrave incapacidade de modular esse sistema16

4

12 ENDOTEacuteLIO

As arteacuterias satildeo oacutergatildeos complexos cuja parede eacute composta por ceacutelulas

endoteliais ceacutelulas musculares lisas e fibroblastos ligados uns aos outros por

uma rede de interaccedilotildees autoacutecrinas e paraacutecrinas capazes de se adaptar a

muacuteltiplas variaccedilotildees hemodinacircmicas e mecacircnicas O vaso eacute sensiacutevel agraves

alteraccedilotildees no seu interior e capaz de se adaptar em longo prazo a

determinadas condiccedilotildees hemodinacircmicas modificando-se por produccedilatildeo local

de mediadores fatores de crescimento e substacircncias vasoativas que

influenciam tanto estrutura levando a alteraccedilatildeo celular e remodelamento de

matriz como funccedilatildeo desencadeando um processo complexo e dinacircmico

denominado remodelamento vascular 17

O endoteacutelio participa ativamente da manutenccedilatildeo da homeostase

vascular pelo balanccedilo entre substacircncias vasodilatadoras (oacutexido niacutetrico (NO)

prostaciclinas fator hiperpolarizante derivado do endoteacutelio (EDHF)) e

vasoconstritoras (endotelina prostaglandina-H2 tromboxano-A2

angiotensina II) Sua importacircncia vem sendo demonstrada na regulaccedilatildeo de

vaacuterias respostas vasculares uma vez que as ceacutelulas endoteliais

desempenham um importante papel na regulaccedilatildeo de propriedades arteriais

tais como liberaccedilatildeo de oacutexido niacutetrico (NO) tocircnus vascular permeabilidade e

portanto na pressatildeo arterial18 Tambeacutem regulam a proliferaccedilatildeo de

monoacutecitos19 a inflamaccedilatildeo o metabolismo lipiacutedico2021o crescimento celular a

migraccedilatildeo celular e a integraccedilatildeo com matriz extracelular atraveacutes de

mecanismos mediados por receptores Moleacuteculas de adesatildeo expressas pelo

endoteacutelio agem como iniciadores criacuteticos para a resposta inflamatoacuteria

mediando a passagem de leucoacutecitos da circulaccedilatildeo para o tecido22

5

Alteraccedilotildees nas condiccedilotildees hemodinacircmicas ou de fatores humorais

podem resultar no desequiliacutebrio destas forccedilas moduladoras favorecendo a

vasoconstriccedilatildeo ou vasodilataccedilatildeo e contribuindo para o aumento da

resistecircncia perifeacuterica23

A maioria das complicaccedilotildees cardiovasculares estatildeo relacionadas com

alteraccedilotildees na estrutura e funccedilatildeo vascular e uma perda da funccedilatildeo endotelial

estaacute associada ao envelhecimento e agrave hipertensatildeo24 A disfunccedilatildeo endotelial

pode entatildeo ser considerada como uma das mais importantes causas

fisiopatoloacutegicas que atuam no desenvolvimento da doenccedila cardiovascular 25

6

13 OacuteXIDO NIacuteTRICO

Desde os primeiros achados de Furchgott e Zawadzki em 1980 26 e pela

comprovaccedilatildeo de Moncada em 1991 o oacutexido niacutetrico tem sido envolvido em

muitos processos fisioloacutegicos e fisiopatoloacutegicos incluindo uma variedade de

doenccedilas cardiovasculares20

O oacutexido niacutetrico (NO) eacute uma moleacutecula gasosa e reativa que funciona em

altas concentraccedilotildees como defesa a patoacutegenos e ceacutelulas tumorais e em

baixas concentraccedilotildees como um sinal em diversos processos fisioloacutegicos

incluindo regulaccedilatildeo do fluxo sanguumliacuteneo neurotransmissatildeo aprendizado e

memoacuteria Eacute um notaacutevel sinalizador celular devido a seu baixo peso molecular

e raacutepida difusatildeo habilidade para permear as membranas celulares (natureza

lipofiacutelica) propriedade que elimina a necessidade de receptores ou da

presenccedila de enzimas proteoliacuteticas para NO27 Talvez o efeito mais

importante do NO seja sua propriedade vasodilatadora 18

Em condiccedilotildees fisioloacutegicas o NO provavelmente atua como um

importante ldquoscavengerrdquo de radical livre como o acircnion superoacutexido (O2-)

limitando a toxidade associada com estas moleacuteculas inibindo a agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria e a adesatildeo leucocitaacuteria na ceacutelula endotelial A importacircncia do NO

para a homeostase cardiovascular pode ser demonstrada pelo bloqueio

agudo 282930 ou crocircnico31 da siacutentese do NO por L-Nitro-arginina-metil-ester

(L-NAME) que levam agrave hipertensatildeo arterial Foram observadas alteraccedilotildees no

mecanismo autonocircmico3233 e na sensibilidade do barorreflexo 34

envolvidos

no controle cardiovascular na hipertensatildeo induzida por bloqueio da siacutentese

do NO Reduccedilatildeo na variabilidade da PAM apoacutes bloqueio agudo tambeacutem se

observa em animais submetidos a sobrecarga salina35 Aleacutem disso muitos

7

estudos tecircm demonstrado que o modelo experimental de hipertensatildeo por

bloqueio da siacutentese do NO estaacute frequumlentemente associada com resistecircncia

perifeacuterica agrave accedilatildeo da insulina sugerindo a necessidade de mais pesquisas que

elucidem as possiacuteveis correlaccedilotildees entre estas alteraccedilotildees fisioloacutegicas3637

A biossiacutentese do NO no organismo ocorre via oxidaccedilatildeo da L-arginina

que eacute catalisada pela enzima NO sintase (NOS) com a participaccedilatildeo da forma

reduzida do fosfato de nicotinamida adenina dinucleotiacutedio (NADPH) como um

doador de eleacutetron Um esquema geral da reaccedilatildeo da NO sintase eacute ilustrada na

Figura 1 onde observa-se que a conversatildeo da L-arginina para L-citrulina e

NO catalisada pela NOS eacute uma oxidaccedilatildeo de cinco eleacutetrons de um dos

nitrogecircnios guanidiacutenicos da L-arginina O primeiro passo a oxidaccedilatildeo de dois

eleacutetrons eacute uma hidroxilaccedilatildeo que forma NG-hidroxi-L-arginina como um

produto intermediaacuterio ligado agrave enzima O segundo passo uma oxidaccedilatildeo de

trecircs eleacutetrons envolve remoccedilatildeo de eleacutetron inserccedilatildeo de oxigecircnio e quebra da

ligaccedilatildeo carbono-nitrogecircnio para formar L-citrulina e NO O mesmo doador de

eleacutetrons a forma reduzida do NADPH eacute requerido em ambas as etapas Os

aacutetomos de oxigecircnio que satildeo incorporados ao NO e agrave L-citrulina derivam-se de

moleacuteculas distintas de oxigecircnio38 Alteraccedilotildees na expressatildeo da NOS tecircm sido

amplamente associada agrave hipertensatildeo 18

L-arginina NG-Hydroxy-L-arginina L-citrulina Oacutexido Niacutetrico

FIGURA 1 ndash Reaccedilatildeo de siacutentese do NO (Andrew amp Mayer 1999)

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

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41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

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17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

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stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

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the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

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57

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19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

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baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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58

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24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 6: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

6

SUMAacuteRIO

1 REFERENCIAL TEOacuteRICO 1

11 Hipertensatildeo 2

12 Endoteacutelio 4

13 Oacutexido Niacutetrico 6

14 Regulaccedilatildeo da Frequumlecircncia Cardiacuteaca importacircncia do Sistema Nervoso

Autocircnomo 8

15 Efeito do Estresse Oxidativo Resveratrol e Suco de Uva sobre a Pressatildeo

arterial 10

2 HIPOacuteTESES 13

3 OBJETIVO 14

4 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 15

5 ARTIGO 24

6 APEcircNDICE I (Aprovaccedilatildeo Comitecirc de Eacutetica) 62

vii

1 REFERENCIAL TEOacuteRICO

2

11 HIPERTENSAtildeO

As enfermidades cardiacuteacas vecircm atingindo proporccedilotildees epidecircmicas em

diversos paiacuteses sendo importante causa de mortalidade principalmente nos

paiacuteses ocidentais1 A mortalidade por doenccedila cardiovascular (DCV) aumenta

progressivamente com a elevaccedilatildeo da pressatildeo arterial (PA) a partir de 11575

mmHg de forma linear continua e independente Em 2001 cerca de 76

milhotildees de mortes no mundo foram atribuiacutedas a elevaccedilatildeo da PA (54 por

acidente vascular encefaacutelico (AVE) e 47 por doenccedila isquecircmica do coraccedilatildeo

(DIC)) sendo considerada hipertensatildeo arterial sistecircmica (HAS) valores de

pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) igual ou superior a 140 mmHg e pressatildeo

arterial diastoacutelica (PAD) igual ou superior a 90 mmHg 2

De acordo com uma Revisatildeo Sistemaacutetica quantitativa de 2003 a 2008

de 44 estudos em 35 paises revelou-se uma prevalecircncia global de 378 em

homens e 321 em mulheres3

Inqueacuteritos populacionais em cidades brasileiras nos uacuteltimos 20 anos

apontaram uma prevalecircncia de HAS acima de 3045 Em estudo transversal

tendo como base populacional o Estado do Rio Grande do Sul realizado

entre 1999 a 2000 obteve como resultado uma prevalecircncia de hipertensatildeo

de 3376 Entre os fatores de risco mais significantes para a hipertensatildeo

destacam-se o sedentarismo obesidade dislipidemias diabetes e tabagismo

entre outros718

A hipertensatildeo arterial envolve mecanismos complexos como fatores

geneacuteticos e ambientais 9 sendo resultante de disfunccedilotildees nos mecanismos de

controle da PA Essas disfunccedilotildees satildeo observadas em quase todos esses

mecanismos sendo difiacutecil estabelecer qual fator eacute responsaacutevel pela

3

manutenccedilatildeo dos valores elevados de pressatildeo10 11 A adequada pressatildeo

arterial garante a perfusatildeo dos tecidos tanto em condiccedilotildees de repouso como

em diferentes atividades12 sendo que em condiccedilotildees fisioloacutegicas as alteraccedilotildees

comportamentais natildeo causam grandes variaccedilotildees da PA pois o controle

reflexo consegue tamponaacute-las Poreacutem em condiccedilotildees patoloacutegicas o prejuiacutezo

no controle reflexo da pressatildeo pode causar natildeo soacute aumento dos valores de

pressatildeo como tambeacutem o aumento da variabilidade da PA 11

De fato o controle reflexo da PA eacute realizado pelo sistema nervoso

autocircnomo (SNA) acionado por diferentes sensores perifeacutericos 12 e que atua

sobre as eferecircncias nervosas simpaacutetica e parassimpaacutetica 13 determinando as

alteraccedilotildees fisioloacutegicas necessaacuterias para diminuir as variaccedilotildees da PA10 Essa

regulaccedilatildeo promove ajustes atraveacutes da bradicardia e da taquicardia reflexas

que satildeo moduladas pelos pressorreceptores14 Os pressorreceptores arteriais

satildeo mecanorreceptores localizados no seio carotiacutedeo e arco aoacutertico sensiacuteveis

a deformaccedilotildees da parede vascular15 Atuam no controle tocircnico da atividade

simpaacutetica (inibiccedilatildeo) e parassimpaacutetica (estimulaccedilatildeo) sendo que seu

comprometimento pode levar ao estabelecimento de alteraccedilotildees no controle

da funccedilatildeo cardiovascular devido agrave incapacidade de modular esse sistema16

4

12 ENDOTEacuteLIO

As arteacuterias satildeo oacutergatildeos complexos cuja parede eacute composta por ceacutelulas

endoteliais ceacutelulas musculares lisas e fibroblastos ligados uns aos outros por

uma rede de interaccedilotildees autoacutecrinas e paraacutecrinas capazes de se adaptar a

muacuteltiplas variaccedilotildees hemodinacircmicas e mecacircnicas O vaso eacute sensiacutevel agraves

alteraccedilotildees no seu interior e capaz de se adaptar em longo prazo a

determinadas condiccedilotildees hemodinacircmicas modificando-se por produccedilatildeo local

de mediadores fatores de crescimento e substacircncias vasoativas que

influenciam tanto estrutura levando a alteraccedilatildeo celular e remodelamento de

matriz como funccedilatildeo desencadeando um processo complexo e dinacircmico

denominado remodelamento vascular 17

O endoteacutelio participa ativamente da manutenccedilatildeo da homeostase

vascular pelo balanccedilo entre substacircncias vasodilatadoras (oacutexido niacutetrico (NO)

prostaciclinas fator hiperpolarizante derivado do endoteacutelio (EDHF)) e

vasoconstritoras (endotelina prostaglandina-H2 tromboxano-A2

angiotensina II) Sua importacircncia vem sendo demonstrada na regulaccedilatildeo de

vaacuterias respostas vasculares uma vez que as ceacutelulas endoteliais

desempenham um importante papel na regulaccedilatildeo de propriedades arteriais

tais como liberaccedilatildeo de oacutexido niacutetrico (NO) tocircnus vascular permeabilidade e

portanto na pressatildeo arterial18 Tambeacutem regulam a proliferaccedilatildeo de

monoacutecitos19 a inflamaccedilatildeo o metabolismo lipiacutedico2021o crescimento celular a

migraccedilatildeo celular e a integraccedilatildeo com matriz extracelular atraveacutes de

mecanismos mediados por receptores Moleacuteculas de adesatildeo expressas pelo

endoteacutelio agem como iniciadores criacuteticos para a resposta inflamatoacuteria

mediando a passagem de leucoacutecitos da circulaccedilatildeo para o tecido22

5

Alteraccedilotildees nas condiccedilotildees hemodinacircmicas ou de fatores humorais

podem resultar no desequiliacutebrio destas forccedilas moduladoras favorecendo a

vasoconstriccedilatildeo ou vasodilataccedilatildeo e contribuindo para o aumento da

resistecircncia perifeacuterica23

A maioria das complicaccedilotildees cardiovasculares estatildeo relacionadas com

alteraccedilotildees na estrutura e funccedilatildeo vascular e uma perda da funccedilatildeo endotelial

estaacute associada ao envelhecimento e agrave hipertensatildeo24 A disfunccedilatildeo endotelial

pode entatildeo ser considerada como uma das mais importantes causas

fisiopatoloacutegicas que atuam no desenvolvimento da doenccedila cardiovascular 25

6

13 OacuteXIDO NIacuteTRICO

Desde os primeiros achados de Furchgott e Zawadzki em 1980 26 e pela

comprovaccedilatildeo de Moncada em 1991 o oacutexido niacutetrico tem sido envolvido em

muitos processos fisioloacutegicos e fisiopatoloacutegicos incluindo uma variedade de

doenccedilas cardiovasculares20

O oacutexido niacutetrico (NO) eacute uma moleacutecula gasosa e reativa que funciona em

altas concentraccedilotildees como defesa a patoacutegenos e ceacutelulas tumorais e em

baixas concentraccedilotildees como um sinal em diversos processos fisioloacutegicos

incluindo regulaccedilatildeo do fluxo sanguumliacuteneo neurotransmissatildeo aprendizado e

memoacuteria Eacute um notaacutevel sinalizador celular devido a seu baixo peso molecular

e raacutepida difusatildeo habilidade para permear as membranas celulares (natureza

lipofiacutelica) propriedade que elimina a necessidade de receptores ou da

presenccedila de enzimas proteoliacuteticas para NO27 Talvez o efeito mais

importante do NO seja sua propriedade vasodilatadora 18

Em condiccedilotildees fisioloacutegicas o NO provavelmente atua como um

importante ldquoscavengerrdquo de radical livre como o acircnion superoacutexido (O2-)

limitando a toxidade associada com estas moleacuteculas inibindo a agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria e a adesatildeo leucocitaacuteria na ceacutelula endotelial A importacircncia do NO

para a homeostase cardiovascular pode ser demonstrada pelo bloqueio

agudo 282930 ou crocircnico31 da siacutentese do NO por L-Nitro-arginina-metil-ester

(L-NAME) que levam agrave hipertensatildeo arterial Foram observadas alteraccedilotildees no

mecanismo autonocircmico3233 e na sensibilidade do barorreflexo 34

envolvidos

no controle cardiovascular na hipertensatildeo induzida por bloqueio da siacutentese

do NO Reduccedilatildeo na variabilidade da PAM apoacutes bloqueio agudo tambeacutem se

observa em animais submetidos a sobrecarga salina35 Aleacutem disso muitos

7

estudos tecircm demonstrado que o modelo experimental de hipertensatildeo por

bloqueio da siacutentese do NO estaacute frequumlentemente associada com resistecircncia

perifeacuterica agrave accedilatildeo da insulina sugerindo a necessidade de mais pesquisas que

elucidem as possiacuteveis correlaccedilotildees entre estas alteraccedilotildees fisioloacutegicas3637

A biossiacutentese do NO no organismo ocorre via oxidaccedilatildeo da L-arginina

que eacute catalisada pela enzima NO sintase (NOS) com a participaccedilatildeo da forma

reduzida do fosfato de nicotinamida adenina dinucleotiacutedio (NADPH) como um

doador de eleacutetron Um esquema geral da reaccedilatildeo da NO sintase eacute ilustrada na

Figura 1 onde observa-se que a conversatildeo da L-arginina para L-citrulina e

NO catalisada pela NOS eacute uma oxidaccedilatildeo de cinco eleacutetrons de um dos

nitrogecircnios guanidiacutenicos da L-arginina O primeiro passo a oxidaccedilatildeo de dois

eleacutetrons eacute uma hidroxilaccedilatildeo que forma NG-hidroxi-L-arginina como um

produto intermediaacuterio ligado agrave enzima O segundo passo uma oxidaccedilatildeo de

trecircs eleacutetrons envolve remoccedilatildeo de eleacutetron inserccedilatildeo de oxigecircnio e quebra da

ligaccedilatildeo carbono-nitrogecircnio para formar L-citrulina e NO O mesmo doador de

eleacutetrons a forma reduzida do NADPH eacute requerido em ambas as etapas Os

aacutetomos de oxigecircnio que satildeo incorporados ao NO e agrave L-citrulina derivam-se de

moleacuteculas distintas de oxigecircnio38 Alteraccedilotildees na expressatildeo da NOS tecircm sido

amplamente associada agrave hipertensatildeo 18

L-arginina NG-Hydroxy-L-arginina L-citrulina Oacutexido Niacutetrico

FIGURA 1 ndash Reaccedilatildeo de siacutentese do NO (Andrew amp Mayer 1999)

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

4 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

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41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

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16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

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17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

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baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 7: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

1 REFERENCIAL TEOacuteRICO

2

11 HIPERTENSAtildeO

As enfermidades cardiacuteacas vecircm atingindo proporccedilotildees epidecircmicas em

diversos paiacuteses sendo importante causa de mortalidade principalmente nos

paiacuteses ocidentais1 A mortalidade por doenccedila cardiovascular (DCV) aumenta

progressivamente com a elevaccedilatildeo da pressatildeo arterial (PA) a partir de 11575

mmHg de forma linear continua e independente Em 2001 cerca de 76

milhotildees de mortes no mundo foram atribuiacutedas a elevaccedilatildeo da PA (54 por

acidente vascular encefaacutelico (AVE) e 47 por doenccedila isquecircmica do coraccedilatildeo

(DIC)) sendo considerada hipertensatildeo arterial sistecircmica (HAS) valores de

pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) igual ou superior a 140 mmHg e pressatildeo

arterial diastoacutelica (PAD) igual ou superior a 90 mmHg 2

De acordo com uma Revisatildeo Sistemaacutetica quantitativa de 2003 a 2008

de 44 estudos em 35 paises revelou-se uma prevalecircncia global de 378 em

homens e 321 em mulheres3

Inqueacuteritos populacionais em cidades brasileiras nos uacuteltimos 20 anos

apontaram uma prevalecircncia de HAS acima de 3045 Em estudo transversal

tendo como base populacional o Estado do Rio Grande do Sul realizado

entre 1999 a 2000 obteve como resultado uma prevalecircncia de hipertensatildeo

de 3376 Entre os fatores de risco mais significantes para a hipertensatildeo

destacam-se o sedentarismo obesidade dislipidemias diabetes e tabagismo

entre outros718

A hipertensatildeo arterial envolve mecanismos complexos como fatores

geneacuteticos e ambientais 9 sendo resultante de disfunccedilotildees nos mecanismos de

controle da PA Essas disfunccedilotildees satildeo observadas em quase todos esses

mecanismos sendo difiacutecil estabelecer qual fator eacute responsaacutevel pela

3

manutenccedilatildeo dos valores elevados de pressatildeo10 11 A adequada pressatildeo

arterial garante a perfusatildeo dos tecidos tanto em condiccedilotildees de repouso como

em diferentes atividades12 sendo que em condiccedilotildees fisioloacutegicas as alteraccedilotildees

comportamentais natildeo causam grandes variaccedilotildees da PA pois o controle

reflexo consegue tamponaacute-las Poreacutem em condiccedilotildees patoloacutegicas o prejuiacutezo

no controle reflexo da pressatildeo pode causar natildeo soacute aumento dos valores de

pressatildeo como tambeacutem o aumento da variabilidade da PA 11

De fato o controle reflexo da PA eacute realizado pelo sistema nervoso

autocircnomo (SNA) acionado por diferentes sensores perifeacutericos 12 e que atua

sobre as eferecircncias nervosas simpaacutetica e parassimpaacutetica 13 determinando as

alteraccedilotildees fisioloacutegicas necessaacuterias para diminuir as variaccedilotildees da PA10 Essa

regulaccedilatildeo promove ajustes atraveacutes da bradicardia e da taquicardia reflexas

que satildeo moduladas pelos pressorreceptores14 Os pressorreceptores arteriais

satildeo mecanorreceptores localizados no seio carotiacutedeo e arco aoacutertico sensiacuteveis

a deformaccedilotildees da parede vascular15 Atuam no controle tocircnico da atividade

simpaacutetica (inibiccedilatildeo) e parassimpaacutetica (estimulaccedilatildeo) sendo que seu

comprometimento pode levar ao estabelecimento de alteraccedilotildees no controle

da funccedilatildeo cardiovascular devido agrave incapacidade de modular esse sistema16

4

12 ENDOTEacuteLIO

As arteacuterias satildeo oacutergatildeos complexos cuja parede eacute composta por ceacutelulas

endoteliais ceacutelulas musculares lisas e fibroblastos ligados uns aos outros por

uma rede de interaccedilotildees autoacutecrinas e paraacutecrinas capazes de se adaptar a

muacuteltiplas variaccedilotildees hemodinacircmicas e mecacircnicas O vaso eacute sensiacutevel agraves

alteraccedilotildees no seu interior e capaz de se adaptar em longo prazo a

determinadas condiccedilotildees hemodinacircmicas modificando-se por produccedilatildeo local

de mediadores fatores de crescimento e substacircncias vasoativas que

influenciam tanto estrutura levando a alteraccedilatildeo celular e remodelamento de

matriz como funccedilatildeo desencadeando um processo complexo e dinacircmico

denominado remodelamento vascular 17

O endoteacutelio participa ativamente da manutenccedilatildeo da homeostase

vascular pelo balanccedilo entre substacircncias vasodilatadoras (oacutexido niacutetrico (NO)

prostaciclinas fator hiperpolarizante derivado do endoteacutelio (EDHF)) e

vasoconstritoras (endotelina prostaglandina-H2 tromboxano-A2

angiotensina II) Sua importacircncia vem sendo demonstrada na regulaccedilatildeo de

vaacuterias respostas vasculares uma vez que as ceacutelulas endoteliais

desempenham um importante papel na regulaccedilatildeo de propriedades arteriais

tais como liberaccedilatildeo de oacutexido niacutetrico (NO) tocircnus vascular permeabilidade e

portanto na pressatildeo arterial18 Tambeacutem regulam a proliferaccedilatildeo de

monoacutecitos19 a inflamaccedilatildeo o metabolismo lipiacutedico2021o crescimento celular a

migraccedilatildeo celular e a integraccedilatildeo com matriz extracelular atraveacutes de

mecanismos mediados por receptores Moleacuteculas de adesatildeo expressas pelo

endoteacutelio agem como iniciadores criacuteticos para a resposta inflamatoacuteria

mediando a passagem de leucoacutecitos da circulaccedilatildeo para o tecido22

5

Alteraccedilotildees nas condiccedilotildees hemodinacircmicas ou de fatores humorais

podem resultar no desequiliacutebrio destas forccedilas moduladoras favorecendo a

vasoconstriccedilatildeo ou vasodilataccedilatildeo e contribuindo para o aumento da

resistecircncia perifeacuterica23

A maioria das complicaccedilotildees cardiovasculares estatildeo relacionadas com

alteraccedilotildees na estrutura e funccedilatildeo vascular e uma perda da funccedilatildeo endotelial

estaacute associada ao envelhecimento e agrave hipertensatildeo24 A disfunccedilatildeo endotelial

pode entatildeo ser considerada como uma das mais importantes causas

fisiopatoloacutegicas que atuam no desenvolvimento da doenccedila cardiovascular 25

6

13 OacuteXIDO NIacuteTRICO

Desde os primeiros achados de Furchgott e Zawadzki em 1980 26 e pela

comprovaccedilatildeo de Moncada em 1991 o oacutexido niacutetrico tem sido envolvido em

muitos processos fisioloacutegicos e fisiopatoloacutegicos incluindo uma variedade de

doenccedilas cardiovasculares20

O oacutexido niacutetrico (NO) eacute uma moleacutecula gasosa e reativa que funciona em

altas concentraccedilotildees como defesa a patoacutegenos e ceacutelulas tumorais e em

baixas concentraccedilotildees como um sinal em diversos processos fisioloacutegicos

incluindo regulaccedilatildeo do fluxo sanguumliacuteneo neurotransmissatildeo aprendizado e

memoacuteria Eacute um notaacutevel sinalizador celular devido a seu baixo peso molecular

e raacutepida difusatildeo habilidade para permear as membranas celulares (natureza

lipofiacutelica) propriedade que elimina a necessidade de receptores ou da

presenccedila de enzimas proteoliacuteticas para NO27 Talvez o efeito mais

importante do NO seja sua propriedade vasodilatadora 18

Em condiccedilotildees fisioloacutegicas o NO provavelmente atua como um

importante ldquoscavengerrdquo de radical livre como o acircnion superoacutexido (O2-)

limitando a toxidade associada com estas moleacuteculas inibindo a agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria e a adesatildeo leucocitaacuteria na ceacutelula endotelial A importacircncia do NO

para a homeostase cardiovascular pode ser demonstrada pelo bloqueio

agudo 282930 ou crocircnico31 da siacutentese do NO por L-Nitro-arginina-metil-ester

(L-NAME) que levam agrave hipertensatildeo arterial Foram observadas alteraccedilotildees no

mecanismo autonocircmico3233 e na sensibilidade do barorreflexo 34

envolvidos

no controle cardiovascular na hipertensatildeo induzida por bloqueio da siacutentese

do NO Reduccedilatildeo na variabilidade da PAM apoacutes bloqueio agudo tambeacutem se

observa em animais submetidos a sobrecarga salina35 Aleacutem disso muitos

7

estudos tecircm demonstrado que o modelo experimental de hipertensatildeo por

bloqueio da siacutentese do NO estaacute frequumlentemente associada com resistecircncia

perifeacuterica agrave accedilatildeo da insulina sugerindo a necessidade de mais pesquisas que

elucidem as possiacuteveis correlaccedilotildees entre estas alteraccedilotildees fisioloacutegicas3637

A biossiacutentese do NO no organismo ocorre via oxidaccedilatildeo da L-arginina

que eacute catalisada pela enzima NO sintase (NOS) com a participaccedilatildeo da forma

reduzida do fosfato de nicotinamida adenina dinucleotiacutedio (NADPH) como um

doador de eleacutetron Um esquema geral da reaccedilatildeo da NO sintase eacute ilustrada na

Figura 1 onde observa-se que a conversatildeo da L-arginina para L-citrulina e

NO catalisada pela NOS eacute uma oxidaccedilatildeo de cinco eleacutetrons de um dos

nitrogecircnios guanidiacutenicos da L-arginina O primeiro passo a oxidaccedilatildeo de dois

eleacutetrons eacute uma hidroxilaccedilatildeo que forma NG-hidroxi-L-arginina como um

produto intermediaacuterio ligado agrave enzima O segundo passo uma oxidaccedilatildeo de

trecircs eleacutetrons envolve remoccedilatildeo de eleacutetron inserccedilatildeo de oxigecircnio e quebra da

ligaccedilatildeo carbono-nitrogecircnio para formar L-citrulina e NO O mesmo doador de

eleacutetrons a forma reduzida do NADPH eacute requerido em ambas as etapas Os

aacutetomos de oxigecircnio que satildeo incorporados ao NO e agrave L-citrulina derivam-se de

moleacuteculas distintas de oxigecircnio38 Alteraccedilotildees na expressatildeo da NOS tecircm sido

amplamente associada agrave hipertensatildeo 18

L-arginina NG-Hydroxy-L-arginina L-citrulina Oacutexido Niacutetrico

FIGURA 1 ndash Reaccedilatildeo de siacutentese do NO (Andrew amp Mayer 1999)

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

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115(21)2761-2788

3 Romero-Peacuterez AI I-GM Lamuelaraventoacutes RM amp Torre-Boronat MC

Piceid the major resveratrol derivative in grape juice J Agric

Food Chem 1999 471533- 1536

4 Park YK Kim JS Kang MH Concord grape juice supplementation

reduces blood pressure in Korean hypertensive men double-blind

placebo controlled intervention trial Biofactors 2004 22(1-4)145-147

5 Bhatt SR Lokhandwala MF Banday AA Resveratrol prevents

endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J

Pharmacol 2011 667(1-3)258-264

6 Pechanova O Bernatova I Babal P Martinez MC Kysela S Stvrtina

S Andriantsitohaina R Red wine polyphenols prevent cardiovascular

alterations in L-NAME-induced hypertension J Hypertens 2004

22(8)1551-1559

7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

Mechanism of cardioprotection by resveratrol a phenolic antioxidant

present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

40

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

Organization 2009e

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7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

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present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

56

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arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

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12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 8: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

2

11 HIPERTENSAtildeO

As enfermidades cardiacuteacas vecircm atingindo proporccedilotildees epidecircmicas em

diversos paiacuteses sendo importante causa de mortalidade principalmente nos

paiacuteses ocidentais1 A mortalidade por doenccedila cardiovascular (DCV) aumenta

progressivamente com a elevaccedilatildeo da pressatildeo arterial (PA) a partir de 11575

mmHg de forma linear continua e independente Em 2001 cerca de 76

milhotildees de mortes no mundo foram atribuiacutedas a elevaccedilatildeo da PA (54 por

acidente vascular encefaacutelico (AVE) e 47 por doenccedila isquecircmica do coraccedilatildeo

(DIC)) sendo considerada hipertensatildeo arterial sistecircmica (HAS) valores de

pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) igual ou superior a 140 mmHg e pressatildeo

arterial diastoacutelica (PAD) igual ou superior a 90 mmHg 2

De acordo com uma Revisatildeo Sistemaacutetica quantitativa de 2003 a 2008

de 44 estudos em 35 paises revelou-se uma prevalecircncia global de 378 em

homens e 321 em mulheres3

Inqueacuteritos populacionais em cidades brasileiras nos uacuteltimos 20 anos

apontaram uma prevalecircncia de HAS acima de 3045 Em estudo transversal

tendo como base populacional o Estado do Rio Grande do Sul realizado

entre 1999 a 2000 obteve como resultado uma prevalecircncia de hipertensatildeo

de 3376 Entre os fatores de risco mais significantes para a hipertensatildeo

destacam-se o sedentarismo obesidade dislipidemias diabetes e tabagismo

entre outros718

A hipertensatildeo arterial envolve mecanismos complexos como fatores

geneacuteticos e ambientais 9 sendo resultante de disfunccedilotildees nos mecanismos de

controle da PA Essas disfunccedilotildees satildeo observadas em quase todos esses

mecanismos sendo difiacutecil estabelecer qual fator eacute responsaacutevel pela

3

manutenccedilatildeo dos valores elevados de pressatildeo10 11 A adequada pressatildeo

arterial garante a perfusatildeo dos tecidos tanto em condiccedilotildees de repouso como

em diferentes atividades12 sendo que em condiccedilotildees fisioloacutegicas as alteraccedilotildees

comportamentais natildeo causam grandes variaccedilotildees da PA pois o controle

reflexo consegue tamponaacute-las Poreacutem em condiccedilotildees patoloacutegicas o prejuiacutezo

no controle reflexo da pressatildeo pode causar natildeo soacute aumento dos valores de

pressatildeo como tambeacutem o aumento da variabilidade da PA 11

De fato o controle reflexo da PA eacute realizado pelo sistema nervoso

autocircnomo (SNA) acionado por diferentes sensores perifeacutericos 12 e que atua

sobre as eferecircncias nervosas simpaacutetica e parassimpaacutetica 13 determinando as

alteraccedilotildees fisioloacutegicas necessaacuterias para diminuir as variaccedilotildees da PA10 Essa

regulaccedilatildeo promove ajustes atraveacutes da bradicardia e da taquicardia reflexas

que satildeo moduladas pelos pressorreceptores14 Os pressorreceptores arteriais

satildeo mecanorreceptores localizados no seio carotiacutedeo e arco aoacutertico sensiacuteveis

a deformaccedilotildees da parede vascular15 Atuam no controle tocircnico da atividade

simpaacutetica (inibiccedilatildeo) e parassimpaacutetica (estimulaccedilatildeo) sendo que seu

comprometimento pode levar ao estabelecimento de alteraccedilotildees no controle

da funccedilatildeo cardiovascular devido agrave incapacidade de modular esse sistema16

4

12 ENDOTEacuteLIO

As arteacuterias satildeo oacutergatildeos complexos cuja parede eacute composta por ceacutelulas

endoteliais ceacutelulas musculares lisas e fibroblastos ligados uns aos outros por

uma rede de interaccedilotildees autoacutecrinas e paraacutecrinas capazes de se adaptar a

muacuteltiplas variaccedilotildees hemodinacircmicas e mecacircnicas O vaso eacute sensiacutevel agraves

alteraccedilotildees no seu interior e capaz de se adaptar em longo prazo a

determinadas condiccedilotildees hemodinacircmicas modificando-se por produccedilatildeo local

de mediadores fatores de crescimento e substacircncias vasoativas que

influenciam tanto estrutura levando a alteraccedilatildeo celular e remodelamento de

matriz como funccedilatildeo desencadeando um processo complexo e dinacircmico

denominado remodelamento vascular 17

O endoteacutelio participa ativamente da manutenccedilatildeo da homeostase

vascular pelo balanccedilo entre substacircncias vasodilatadoras (oacutexido niacutetrico (NO)

prostaciclinas fator hiperpolarizante derivado do endoteacutelio (EDHF)) e

vasoconstritoras (endotelina prostaglandina-H2 tromboxano-A2

angiotensina II) Sua importacircncia vem sendo demonstrada na regulaccedilatildeo de

vaacuterias respostas vasculares uma vez que as ceacutelulas endoteliais

desempenham um importante papel na regulaccedilatildeo de propriedades arteriais

tais como liberaccedilatildeo de oacutexido niacutetrico (NO) tocircnus vascular permeabilidade e

portanto na pressatildeo arterial18 Tambeacutem regulam a proliferaccedilatildeo de

monoacutecitos19 a inflamaccedilatildeo o metabolismo lipiacutedico2021o crescimento celular a

migraccedilatildeo celular e a integraccedilatildeo com matriz extracelular atraveacutes de

mecanismos mediados por receptores Moleacuteculas de adesatildeo expressas pelo

endoteacutelio agem como iniciadores criacuteticos para a resposta inflamatoacuteria

mediando a passagem de leucoacutecitos da circulaccedilatildeo para o tecido22

5

Alteraccedilotildees nas condiccedilotildees hemodinacircmicas ou de fatores humorais

podem resultar no desequiliacutebrio destas forccedilas moduladoras favorecendo a

vasoconstriccedilatildeo ou vasodilataccedilatildeo e contribuindo para o aumento da

resistecircncia perifeacuterica23

A maioria das complicaccedilotildees cardiovasculares estatildeo relacionadas com

alteraccedilotildees na estrutura e funccedilatildeo vascular e uma perda da funccedilatildeo endotelial

estaacute associada ao envelhecimento e agrave hipertensatildeo24 A disfunccedilatildeo endotelial

pode entatildeo ser considerada como uma das mais importantes causas

fisiopatoloacutegicas que atuam no desenvolvimento da doenccedila cardiovascular 25

6

13 OacuteXIDO NIacuteTRICO

Desde os primeiros achados de Furchgott e Zawadzki em 1980 26 e pela

comprovaccedilatildeo de Moncada em 1991 o oacutexido niacutetrico tem sido envolvido em

muitos processos fisioloacutegicos e fisiopatoloacutegicos incluindo uma variedade de

doenccedilas cardiovasculares20

O oacutexido niacutetrico (NO) eacute uma moleacutecula gasosa e reativa que funciona em

altas concentraccedilotildees como defesa a patoacutegenos e ceacutelulas tumorais e em

baixas concentraccedilotildees como um sinal em diversos processos fisioloacutegicos

incluindo regulaccedilatildeo do fluxo sanguumliacuteneo neurotransmissatildeo aprendizado e

memoacuteria Eacute um notaacutevel sinalizador celular devido a seu baixo peso molecular

e raacutepida difusatildeo habilidade para permear as membranas celulares (natureza

lipofiacutelica) propriedade que elimina a necessidade de receptores ou da

presenccedila de enzimas proteoliacuteticas para NO27 Talvez o efeito mais

importante do NO seja sua propriedade vasodilatadora 18

Em condiccedilotildees fisioloacutegicas o NO provavelmente atua como um

importante ldquoscavengerrdquo de radical livre como o acircnion superoacutexido (O2-)

limitando a toxidade associada com estas moleacuteculas inibindo a agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria e a adesatildeo leucocitaacuteria na ceacutelula endotelial A importacircncia do NO

para a homeostase cardiovascular pode ser demonstrada pelo bloqueio

agudo 282930 ou crocircnico31 da siacutentese do NO por L-Nitro-arginina-metil-ester

(L-NAME) que levam agrave hipertensatildeo arterial Foram observadas alteraccedilotildees no

mecanismo autonocircmico3233 e na sensibilidade do barorreflexo 34

envolvidos

no controle cardiovascular na hipertensatildeo induzida por bloqueio da siacutentese

do NO Reduccedilatildeo na variabilidade da PAM apoacutes bloqueio agudo tambeacutem se

observa em animais submetidos a sobrecarga salina35 Aleacutem disso muitos

7

estudos tecircm demonstrado que o modelo experimental de hipertensatildeo por

bloqueio da siacutentese do NO estaacute frequumlentemente associada com resistecircncia

perifeacuterica agrave accedilatildeo da insulina sugerindo a necessidade de mais pesquisas que

elucidem as possiacuteveis correlaccedilotildees entre estas alteraccedilotildees fisioloacutegicas3637

A biossiacutentese do NO no organismo ocorre via oxidaccedilatildeo da L-arginina

que eacute catalisada pela enzima NO sintase (NOS) com a participaccedilatildeo da forma

reduzida do fosfato de nicotinamida adenina dinucleotiacutedio (NADPH) como um

doador de eleacutetron Um esquema geral da reaccedilatildeo da NO sintase eacute ilustrada na

Figura 1 onde observa-se que a conversatildeo da L-arginina para L-citrulina e

NO catalisada pela NOS eacute uma oxidaccedilatildeo de cinco eleacutetrons de um dos

nitrogecircnios guanidiacutenicos da L-arginina O primeiro passo a oxidaccedilatildeo de dois

eleacutetrons eacute uma hidroxilaccedilatildeo que forma NG-hidroxi-L-arginina como um

produto intermediaacuterio ligado agrave enzima O segundo passo uma oxidaccedilatildeo de

trecircs eleacutetrons envolve remoccedilatildeo de eleacutetron inserccedilatildeo de oxigecircnio e quebra da

ligaccedilatildeo carbono-nitrogecircnio para formar L-citrulina e NO O mesmo doador de

eleacutetrons a forma reduzida do NADPH eacute requerido em ambas as etapas Os

aacutetomos de oxigecircnio que satildeo incorporados ao NO e agrave L-citrulina derivam-se de

moleacuteculas distintas de oxigecircnio38 Alteraccedilotildees na expressatildeo da NOS tecircm sido

amplamente associada agrave hipertensatildeo 18

L-arginina NG-Hydroxy-L-arginina L-citrulina Oacutexido Niacutetrico

FIGURA 1 ndash Reaccedilatildeo de siacutentese do NO (Andrew amp Mayer 1999)

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 9: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

3

manutenccedilatildeo dos valores elevados de pressatildeo10 11 A adequada pressatildeo

arterial garante a perfusatildeo dos tecidos tanto em condiccedilotildees de repouso como

em diferentes atividades12 sendo que em condiccedilotildees fisioloacutegicas as alteraccedilotildees

comportamentais natildeo causam grandes variaccedilotildees da PA pois o controle

reflexo consegue tamponaacute-las Poreacutem em condiccedilotildees patoloacutegicas o prejuiacutezo

no controle reflexo da pressatildeo pode causar natildeo soacute aumento dos valores de

pressatildeo como tambeacutem o aumento da variabilidade da PA 11

De fato o controle reflexo da PA eacute realizado pelo sistema nervoso

autocircnomo (SNA) acionado por diferentes sensores perifeacutericos 12 e que atua

sobre as eferecircncias nervosas simpaacutetica e parassimpaacutetica 13 determinando as

alteraccedilotildees fisioloacutegicas necessaacuterias para diminuir as variaccedilotildees da PA10 Essa

regulaccedilatildeo promove ajustes atraveacutes da bradicardia e da taquicardia reflexas

que satildeo moduladas pelos pressorreceptores14 Os pressorreceptores arteriais

satildeo mecanorreceptores localizados no seio carotiacutedeo e arco aoacutertico sensiacuteveis

a deformaccedilotildees da parede vascular15 Atuam no controle tocircnico da atividade

simpaacutetica (inibiccedilatildeo) e parassimpaacutetica (estimulaccedilatildeo) sendo que seu

comprometimento pode levar ao estabelecimento de alteraccedilotildees no controle

da funccedilatildeo cardiovascular devido agrave incapacidade de modular esse sistema16

4

12 ENDOTEacuteLIO

As arteacuterias satildeo oacutergatildeos complexos cuja parede eacute composta por ceacutelulas

endoteliais ceacutelulas musculares lisas e fibroblastos ligados uns aos outros por

uma rede de interaccedilotildees autoacutecrinas e paraacutecrinas capazes de se adaptar a

muacuteltiplas variaccedilotildees hemodinacircmicas e mecacircnicas O vaso eacute sensiacutevel agraves

alteraccedilotildees no seu interior e capaz de se adaptar em longo prazo a

determinadas condiccedilotildees hemodinacircmicas modificando-se por produccedilatildeo local

de mediadores fatores de crescimento e substacircncias vasoativas que

influenciam tanto estrutura levando a alteraccedilatildeo celular e remodelamento de

matriz como funccedilatildeo desencadeando um processo complexo e dinacircmico

denominado remodelamento vascular 17

O endoteacutelio participa ativamente da manutenccedilatildeo da homeostase

vascular pelo balanccedilo entre substacircncias vasodilatadoras (oacutexido niacutetrico (NO)

prostaciclinas fator hiperpolarizante derivado do endoteacutelio (EDHF)) e

vasoconstritoras (endotelina prostaglandina-H2 tromboxano-A2

angiotensina II) Sua importacircncia vem sendo demonstrada na regulaccedilatildeo de

vaacuterias respostas vasculares uma vez que as ceacutelulas endoteliais

desempenham um importante papel na regulaccedilatildeo de propriedades arteriais

tais como liberaccedilatildeo de oacutexido niacutetrico (NO) tocircnus vascular permeabilidade e

portanto na pressatildeo arterial18 Tambeacutem regulam a proliferaccedilatildeo de

monoacutecitos19 a inflamaccedilatildeo o metabolismo lipiacutedico2021o crescimento celular a

migraccedilatildeo celular e a integraccedilatildeo com matriz extracelular atraveacutes de

mecanismos mediados por receptores Moleacuteculas de adesatildeo expressas pelo

endoteacutelio agem como iniciadores criacuteticos para a resposta inflamatoacuteria

mediando a passagem de leucoacutecitos da circulaccedilatildeo para o tecido22

5

Alteraccedilotildees nas condiccedilotildees hemodinacircmicas ou de fatores humorais

podem resultar no desequiliacutebrio destas forccedilas moduladoras favorecendo a

vasoconstriccedilatildeo ou vasodilataccedilatildeo e contribuindo para o aumento da

resistecircncia perifeacuterica23

A maioria das complicaccedilotildees cardiovasculares estatildeo relacionadas com

alteraccedilotildees na estrutura e funccedilatildeo vascular e uma perda da funccedilatildeo endotelial

estaacute associada ao envelhecimento e agrave hipertensatildeo24 A disfunccedilatildeo endotelial

pode entatildeo ser considerada como uma das mais importantes causas

fisiopatoloacutegicas que atuam no desenvolvimento da doenccedila cardiovascular 25

6

13 OacuteXIDO NIacuteTRICO

Desde os primeiros achados de Furchgott e Zawadzki em 1980 26 e pela

comprovaccedilatildeo de Moncada em 1991 o oacutexido niacutetrico tem sido envolvido em

muitos processos fisioloacutegicos e fisiopatoloacutegicos incluindo uma variedade de

doenccedilas cardiovasculares20

O oacutexido niacutetrico (NO) eacute uma moleacutecula gasosa e reativa que funciona em

altas concentraccedilotildees como defesa a patoacutegenos e ceacutelulas tumorais e em

baixas concentraccedilotildees como um sinal em diversos processos fisioloacutegicos

incluindo regulaccedilatildeo do fluxo sanguumliacuteneo neurotransmissatildeo aprendizado e

memoacuteria Eacute um notaacutevel sinalizador celular devido a seu baixo peso molecular

e raacutepida difusatildeo habilidade para permear as membranas celulares (natureza

lipofiacutelica) propriedade que elimina a necessidade de receptores ou da

presenccedila de enzimas proteoliacuteticas para NO27 Talvez o efeito mais

importante do NO seja sua propriedade vasodilatadora 18

Em condiccedilotildees fisioloacutegicas o NO provavelmente atua como um

importante ldquoscavengerrdquo de radical livre como o acircnion superoacutexido (O2-)

limitando a toxidade associada com estas moleacuteculas inibindo a agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria e a adesatildeo leucocitaacuteria na ceacutelula endotelial A importacircncia do NO

para a homeostase cardiovascular pode ser demonstrada pelo bloqueio

agudo 282930 ou crocircnico31 da siacutentese do NO por L-Nitro-arginina-metil-ester

(L-NAME) que levam agrave hipertensatildeo arterial Foram observadas alteraccedilotildees no

mecanismo autonocircmico3233 e na sensibilidade do barorreflexo 34

envolvidos

no controle cardiovascular na hipertensatildeo induzida por bloqueio da siacutentese

do NO Reduccedilatildeo na variabilidade da PAM apoacutes bloqueio agudo tambeacutem se

observa em animais submetidos a sobrecarga salina35 Aleacutem disso muitos

7

estudos tecircm demonstrado que o modelo experimental de hipertensatildeo por

bloqueio da siacutentese do NO estaacute frequumlentemente associada com resistecircncia

perifeacuterica agrave accedilatildeo da insulina sugerindo a necessidade de mais pesquisas que

elucidem as possiacuteveis correlaccedilotildees entre estas alteraccedilotildees fisioloacutegicas3637

A biossiacutentese do NO no organismo ocorre via oxidaccedilatildeo da L-arginina

que eacute catalisada pela enzima NO sintase (NOS) com a participaccedilatildeo da forma

reduzida do fosfato de nicotinamida adenina dinucleotiacutedio (NADPH) como um

doador de eleacutetron Um esquema geral da reaccedilatildeo da NO sintase eacute ilustrada na

Figura 1 onde observa-se que a conversatildeo da L-arginina para L-citrulina e

NO catalisada pela NOS eacute uma oxidaccedilatildeo de cinco eleacutetrons de um dos

nitrogecircnios guanidiacutenicos da L-arginina O primeiro passo a oxidaccedilatildeo de dois

eleacutetrons eacute uma hidroxilaccedilatildeo que forma NG-hidroxi-L-arginina como um

produto intermediaacuterio ligado agrave enzima O segundo passo uma oxidaccedilatildeo de

trecircs eleacutetrons envolve remoccedilatildeo de eleacutetron inserccedilatildeo de oxigecircnio e quebra da

ligaccedilatildeo carbono-nitrogecircnio para formar L-citrulina e NO O mesmo doador de

eleacutetrons a forma reduzida do NADPH eacute requerido em ambas as etapas Os

aacutetomos de oxigecircnio que satildeo incorporados ao NO e agrave L-citrulina derivam-se de

moleacuteculas distintas de oxigecircnio38 Alteraccedilotildees na expressatildeo da NOS tecircm sido

amplamente associada agrave hipertensatildeo 18

L-arginina NG-Hydroxy-L-arginina L-citrulina Oacutexido Niacutetrico

FIGURA 1 ndash Reaccedilatildeo de siacutentese do NO (Andrew amp Mayer 1999)

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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40

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13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

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41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

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42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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57

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oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 10: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

4

12 ENDOTEacuteLIO

As arteacuterias satildeo oacutergatildeos complexos cuja parede eacute composta por ceacutelulas

endoteliais ceacutelulas musculares lisas e fibroblastos ligados uns aos outros por

uma rede de interaccedilotildees autoacutecrinas e paraacutecrinas capazes de se adaptar a

muacuteltiplas variaccedilotildees hemodinacircmicas e mecacircnicas O vaso eacute sensiacutevel agraves

alteraccedilotildees no seu interior e capaz de se adaptar em longo prazo a

determinadas condiccedilotildees hemodinacircmicas modificando-se por produccedilatildeo local

de mediadores fatores de crescimento e substacircncias vasoativas que

influenciam tanto estrutura levando a alteraccedilatildeo celular e remodelamento de

matriz como funccedilatildeo desencadeando um processo complexo e dinacircmico

denominado remodelamento vascular 17

O endoteacutelio participa ativamente da manutenccedilatildeo da homeostase

vascular pelo balanccedilo entre substacircncias vasodilatadoras (oacutexido niacutetrico (NO)

prostaciclinas fator hiperpolarizante derivado do endoteacutelio (EDHF)) e

vasoconstritoras (endotelina prostaglandina-H2 tromboxano-A2

angiotensina II) Sua importacircncia vem sendo demonstrada na regulaccedilatildeo de

vaacuterias respostas vasculares uma vez que as ceacutelulas endoteliais

desempenham um importante papel na regulaccedilatildeo de propriedades arteriais

tais como liberaccedilatildeo de oacutexido niacutetrico (NO) tocircnus vascular permeabilidade e

portanto na pressatildeo arterial18 Tambeacutem regulam a proliferaccedilatildeo de

monoacutecitos19 a inflamaccedilatildeo o metabolismo lipiacutedico2021o crescimento celular a

migraccedilatildeo celular e a integraccedilatildeo com matriz extracelular atraveacutes de

mecanismos mediados por receptores Moleacuteculas de adesatildeo expressas pelo

endoteacutelio agem como iniciadores criacuteticos para a resposta inflamatoacuteria

mediando a passagem de leucoacutecitos da circulaccedilatildeo para o tecido22

5

Alteraccedilotildees nas condiccedilotildees hemodinacircmicas ou de fatores humorais

podem resultar no desequiliacutebrio destas forccedilas moduladoras favorecendo a

vasoconstriccedilatildeo ou vasodilataccedilatildeo e contribuindo para o aumento da

resistecircncia perifeacuterica23

A maioria das complicaccedilotildees cardiovasculares estatildeo relacionadas com

alteraccedilotildees na estrutura e funccedilatildeo vascular e uma perda da funccedilatildeo endotelial

estaacute associada ao envelhecimento e agrave hipertensatildeo24 A disfunccedilatildeo endotelial

pode entatildeo ser considerada como uma das mais importantes causas

fisiopatoloacutegicas que atuam no desenvolvimento da doenccedila cardiovascular 25

6

13 OacuteXIDO NIacuteTRICO

Desde os primeiros achados de Furchgott e Zawadzki em 1980 26 e pela

comprovaccedilatildeo de Moncada em 1991 o oacutexido niacutetrico tem sido envolvido em

muitos processos fisioloacutegicos e fisiopatoloacutegicos incluindo uma variedade de

doenccedilas cardiovasculares20

O oacutexido niacutetrico (NO) eacute uma moleacutecula gasosa e reativa que funciona em

altas concentraccedilotildees como defesa a patoacutegenos e ceacutelulas tumorais e em

baixas concentraccedilotildees como um sinal em diversos processos fisioloacutegicos

incluindo regulaccedilatildeo do fluxo sanguumliacuteneo neurotransmissatildeo aprendizado e

memoacuteria Eacute um notaacutevel sinalizador celular devido a seu baixo peso molecular

e raacutepida difusatildeo habilidade para permear as membranas celulares (natureza

lipofiacutelica) propriedade que elimina a necessidade de receptores ou da

presenccedila de enzimas proteoliacuteticas para NO27 Talvez o efeito mais

importante do NO seja sua propriedade vasodilatadora 18

Em condiccedilotildees fisioloacutegicas o NO provavelmente atua como um

importante ldquoscavengerrdquo de radical livre como o acircnion superoacutexido (O2-)

limitando a toxidade associada com estas moleacuteculas inibindo a agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria e a adesatildeo leucocitaacuteria na ceacutelula endotelial A importacircncia do NO

para a homeostase cardiovascular pode ser demonstrada pelo bloqueio

agudo 282930 ou crocircnico31 da siacutentese do NO por L-Nitro-arginina-metil-ester

(L-NAME) que levam agrave hipertensatildeo arterial Foram observadas alteraccedilotildees no

mecanismo autonocircmico3233 e na sensibilidade do barorreflexo 34

envolvidos

no controle cardiovascular na hipertensatildeo induzida por bloqueio da siacutentese

do NO Reduccedilatildeo na variabilidade da PAM apoacutes bloqueio agudo tambeacutem se

observa em animais submetidos a sobrecarga salina35 Aleacutem disso muitos

7

estudos tecircm demonstrado que o modelo experimental de hipertensatildeo por

bloqueio da siacutentese do NO estaacute frequumlentemente associada com resistecircncia

perifeacuterica agrave accedilatildeo da insulina sugerindo a necessidade de mais pesquisas que

elucidem as possiacuteveis correlaccedilotildees entre estas alteraccedilotildees fisioloacutegicas3637

A biossiacutentese do NO no organismo ocorre via oxidaccedilatildeo da L-arginina

que eacute catalisada pela enzima NO sintase (NOS) com a participaccedilatildeo da forma

reduzida do fosfato de nicotinamida adenina dinucleotiacutedio (NADPH) como um

doador de eleacutetron Um esquema geral da reaccedilatildeo da NO sintase eacute ilustrada na

Figura 1 onde observa-se que a conversatildeo da L-arginina para L-citrulina e

NO catalisada pela NOS eacute uma oxidaccedilatildeo de cinco eleacutetrons de um dos

nitrogecircnios guanidiacutenicos da L-arginina O primeiro passo a oxidaccedilatildeo de dois

eleacutetrons eacute uma hidroxilaccedilatildeo que forma NG-hidroxi-L-arginina como um

produto intermediaacuterio ligado agrave enzima O segundo passo uma oxidaccedilatildeo de

trecircs eleacutetrons envolve remoccedilatildeo de eleacutetron inserccedilatildeo de oxigecircnio e quebra da

ligaccedilatildeo carbono-nitrogecircnio para formar L-citrulina e NO O mesmo doador de

eleacutetrons a forma reduzida do NADPH eacute requerido em ambas as etapas Os

aacutetomos de oxigecircnio que satildeo incorporados ao NO e agrave L-citrulina derivam-se de

moleacuteculas distintas de oxigecircnio38 Alteraccedilotildees na expressatildeo da NOS tecircm sido

amplamente associada agrave hipertensatildeo 18

L-arginina NG-Hydroxy-L-arginina L-citrulina Oacutexido Niacutetrico

FIGURA 1 ndash Reaccedilatildeo de siacutentese do NO (Andrew amp Mayer 1999)

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

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41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 11: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

5

Alteraccedilotildees nas condiccedilotildees hemodinacircmicas ou de fatores humorais

podem resultar no desequiliacutebrio destas forccedilas moduladoras favorecendo a

vasoconstriccedilatildeo ou vasodilataccedilatildeo e contribuindo para o aumento da

resistecircncia perifeacuterica23

A maioria das complicaccedilotildees cardiovasculares estatildeo relacionadas com

alteraccedilotildees na estrutura e funccedilatildeo vascular e uma perda da funccedilatildeo endotelial

estaacute associada ao envelhecimento e agrave hipertensatildeo24 A disfunccedilatildeo endotelial

pode entatildeo ser considerada como uma das mais importantes causas

fisiopatoloacutegicas que atuam no desenvolvimento da doenccedila cardiovascular 25

6

13 OacuteXIDO NIacuteTRICO

Desde os primeiros achados de Furchgott e Zawadzki em 1980 26 e pela

comprovaccedilatildeo de Moncada em 1991 o oacutexido niacutetrico tem sido envolvido em

muitos processos fisioloacutegicos e fisiopatoloacutegicos incluindo uma variedade de

doenccedilas cardiovasculares20

O oacutexido niacutetrico (NO) eacute uma moleacutecula gasosa e reativa que funciona em

altas concentraccedilotildees como defesa a patoacutegenos e ceacutelulas tumorais e em

baixas concentraccedilotildees como um sinal em diversos processos fisioloacutegicos

incluindo regulaccedilatildeo do fluxo sanguumliacuteneo neurotransmissatildeo aprendizado e

memoacuteria Eacute um notaacutevel sinalizador celular devido a seu baixo peso molecular

e raacutepida difusatildeo habilidade para permear as membranas celulares (natureza

lipofiacutelica) propriedade que elimina a necessidade de receptores ou da

presenccedila de enzimas proteoliacuteticas para NO27 Talvez o efeito mais

importante do NO seja sua propriedade vasodilatadora 18

Em condiccedilotildees fisioloacutegicas o NO provavelmente atua como um

importante ldquoscavengerrdquo de radical livre como o acircnion superoacutexido (O2-)

limitando a toxidade associada com estas moleacuteculas inibindo a agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria e a adesatildeo leucocitaacuteria na ceacutelula endotelial A importacircncia do NO

para a homeostase cardiovascular pode ser demonstrada pelo bloqueio

agudo 282930 ou crocircnico31 da siacutentese do NO por L-Nitro-arginina-metil-ester

(L-NAME) que levam agrave hipertensatildeo arterial Foram observadas alteraccedilotildees no

mecanismo autonocircmico3233 e na sensibilidade do barorreflexo 34

envolvidos

no controle cardiovascular na hipertensatildeo induzida por bloqueio da siacutentese

do NO Reduccedilatildeo na variabilidade da PAM apoacutes bloqueio agudo tambeacutem se

observa em animais submetidos a sobrecarga salina35 Aleacutem disso muitos

7

estudos tecircm demonstrado que o modelo experimental de hipertensatildeo por

bloqueio da siacutentese do NO estaacute frequumlentemente associada com resistecircncia

perifeacuterica agrave accedilatildeo da insulina sugerindo a necessidade de mais pesquisas que

elucidem as possiacuteveis correlaccedilotildees entre estas alteraccedilotildees fisioloacutegicas3637

A biossiacutentese do NO no organismo ocorre via oxidaccedilatildeo da L-arginina

que eacute catalisada pela enzima NO sintase (NOS) com a participaccedilatildeo da forma

reduzida do fosfato de nicotinamida adenina dinucleotiacutedio (NADPH) como um

doador de eleacutetron Um esquema geral da reaccedilatildeo da NO sintase eacute ilustrada na

Figura 1 onde observa-se que a conversatildeo da L-arginina para L-citrulina e

NO catalisada pela NOS eacute uma oxidaccedilatildeo de cinco eleacutetrons de um dos

nitrogecircnios guanidiacutenicos da L-arginina O primeiro passo a oxidaccedilatildeo de dois

eleacutetrons eacute uma hidroxilaccedilatildeo que forma NG-hidroxi-L-arginina como um

produto intermediaacuterio ligado agrave enzima O segundo passo uma oxidaccedilatildeo de

trecircs eleacutetrons envolve remoccedilatildeo de eleacutetron inserccedilatildeo de oxigecircnio e quebra da

ligaccedilatildeo carbono-nitrogecircnio para formar L-citrulina e NO O mesmo doador de

eleacutetrons a forma reduzida do NADPH eacute requerido em ambas as etapas Os

aacutetomos de oxigecircnio que satildeo incorporados ao NO e agrave L-citrulina derivam-se de

moleacuteculas distintas de oxigecircnio38 Alteraccedilotildees na expressatildeo da NOS tecircm sido

amplamente associada agrave hipertensatildeo 18

L-arginina NG-Hydroxy-L-arginina L-citrulina Oacutexido Niacutetrico

FIGURA 1 ndash Reaccedilatildeo de siacutentese do NO (Andrew amp Mayer 1999)

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 12: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

6

13 OacuteXIDO NIacuteTRICO

Desde os primeiros achados de Furchgott e Zawadzki em 1980 26 e pela

comprovaccedilatildeo de Moncada em 1991 o oacutexido niacutetrico tem sido envolvido em

muitos processos fisioloacutegicos e fisiopatoloacutegicos incluindo uma variedade de

doenccedilas cardiovasculares20

O oacutexido niacutetrico (NO) eacute uma moleacutecula gasosa e reativa que funciona em

altas concentraccedilotildees como defesa a patoacutegenos e ceacutelulas tumorais e em

baixas concentraccedilotildees como um sinal em diversos processos fisioloacutegicos

incluindo regulaccedilatildeo do fluxo sanguumliacuteneo neurotransmissatildeo aprendizado e

memoacuteria Eacute um notaacutevel sinalizador celular devido a seu baixo peso molecular

e raacutepida difusatildeo habilidade para permear as membranas celulares (natureza

lipofiacutelica) propriedade que elimina a necessidade de receptores ou da

presenccedila de enzimas proteoliacuteticas para NO27 Talvez o efeito mais

importante do NO seja sua propriedade vasodilatadora 18

Em condiccedilotildees fisioloacutegicas o NO provavelmente atua como um

importante ldquoscavengerrdquo de radical livre como o acircnion superoacutexido (O2-)

limitando a toxidade associada com estas moleacuteculas inibindo a agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria e a adesatildeo leucocitaacuteria na ceacutelula endotelial A importacircncia do NO

para a homeostase cardiovascular pode ser demonstrada pelo bloqueio

agudo 282930 ou crocircnico31 da siacutentese do NO por L-Nitro-arginina-metil-ester

(L-NAME) que levam agrave hipertensatildeo arterial Foram observadas alteraccedilotildees no

mecanismo autonocircmico3233 e na sensibilidade do barorreflexo 34

envolvidos

no controle cardiovascular na hipertensatildeo induzida por bloqueio da siacutentese

do NO Reduccedilatildeo na variabilidade da PAM apoacutes bloqueio agudo tambeacutem se

observa em animais submetidos a sobrecarga salina35 Aleacutem disso muitos

7

estudos tecircm demonstrado que o modelo experimental de hipertensatildeo por

bloqueio da siacutentese do NO estaacute frequumlentemente associada com resistecircncia

perifeacuterica agrave accedilatildeo da insulina sugerindo a necessidade de mais pesquisas que

elucidem as possiacuteveis correlaccedilotildees entre estas alteraccedilotildees fisioloacutegicas3637

A biossiacutentese do NO no organismo ocorre via oxidaccedilatildeo da L-arginina

que eacute catalisada pela enzima NO sintase (NOS) com a participaccedilatildeo da forma

reduzida do fosfato de nicotinamida adenina dinucleotiacutedio (NADPH) como um

doador de eleacutetron Um esquema geral da reaccedilatildeo da NO sintase eacute ilustrada na

Figura 1 onde observa-se que a conversatildeo da L-arginina para L-citrulina e

NO catalisada pela NOS eacute uma oxidaccedilatildeo de cinco eleacutetrons de um dos

nitrogecircnios guanidiacutenicos da L-arginina O primeiro passo a oxidaccedilatildeo de dois

eleacutetrons eacute uma hidroxilaccedilatildeo que forma NG-hidroxi-L-arginina como um

produto intermediaacuterio ligado agrave enzima O segundo passo uma oxidaccedilatildeo de

trecircs eleacutetrons envolve remoccedilatildeo de eleacutetron inserccedilatildeo de oxigecircnio e quebra da

ligaccedilatildeo carbono-nitrogecircnio para formar L-citrulina e NO O mesmo doador de

eleacutetrons a forma reduzida do NADPH eacute requerido em ambas as etapas Os

aacutetomos de oxigecircnio que satildeo incorporados ao NO e agrave L-citrulina derivam-se de

moleacuteculas distintas de oxigecircnio38 Alteraccedilotildees na expressatildeo da NOS tecircm sido

amplamente associada agrave hipertensatildeo 18

L-arginina NG-Hydroxy-L-arginina L-citrulina Oacutexido Niacutetrico

FIGURA 1 ndash Reaccedilatildeo de siacutentese do NO (Andrew amp Mayer 1999)

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

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dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

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41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

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the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 13: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

7

estudos tecircm demonstrado que o modelo experimental de hipertensatildeo por

bloqueio da siacutentese do NO estaacute frequumlentemente associada com resistecircncia

perifeacuterica agrave accedilatildeo da insulina sugerindo a necessidade de mais pesquisas que

elucidem as possiacuteveis correlaccedilotildees entre estas alteraccedilotildees fisioloacutegicas3637

A biossiacutentese do NO no organismo ocorre via oxidaccedilatildeo da L-arginina

que eacute catalisada pela enzima NO sintase (NOS) com a participaccedilatildeo da forma

reduzida do fosfato de nicotinamida adenina dinucleotiacutedio (NADPH) como um

doador de eleacutetron Um esquema geral da reaccedilatildeo da NO sintase eacute ilustrada na

Figura 1 onde observa-se que a conversatildeo da L-arginina para L-citrulina e

NO catalisada pela NOS eacute uma oxidaccedilatildeo de cinco eleacutetrons de um dos

nitrogecircnios guanidiacutenicos da L-arginina O primeiro passo a oxidaccedilatildeo de dois

eleacutetrons eacute uma hidroxilaccedilatildeo que forma NG-hidroxi-L-arginina como um

produto intermediaacuterio ligado agrave enzima O segundo passo uma oxidaccedilatildeo de

trecircs eleacutetrons envolve remoccedilatildeo de eleacutetron inserccedilatildeo de oxigecircnio e quebra da

ligaccedilatildeo carbono-nitrogecircnio para formar L-citrulina e NO O mesmo doador de

eleacutetrons a forma reduzida do NADPH eacute requerido em ambas as etapas Os

aacutetomos de oxigecircnio que satildeo incorporados ao NO e agrave L-citrulina derivam-se de

moleacuteculas distintas de oxigecircnio38 Alteraccedilotildees na expressatildeo da NOS tecircm sido

amplamente associada agrave hipertensatildeo 18

L-arginina NG-Hydroxy-L-arginina L-citrulina Oacutexido Niacutetrico

FIGURA 1 ndash Reaccedilatildeo de siacutentese do NO (Andrew amp Mayer 1999)

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

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cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

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Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

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37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 14: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

8

14 REGULACcedilAtildeO DA FREQUEcircNCIA CARDIacuteACA IMPORTAcircNCIA DO

SISTEMA NERVOSO AUTOcircNOMO

O sistema nervoso autocircnomo controla a PA atraveacutes de sua influecircncia

sobre o coraccedilatildeo e ceacutelulas vasculares musculares lisas39 Na ausecircncia de

qualquer influecircncia hormonal ou neural em seres humanos o nodo sinusal

(NS) gera uma frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) intriacutenseca em torno de 100 a 120

batimentos por minuto40 Em situaccedilotildees fisioloacutegicas este nodo estaacute sob

controle do sistema nervoso simpaacutetico e parassimpaacutetico Tanto o nervo vago

direito quanto o esquerdo estimulam o NS o nodo atrioventricular (AV) bem

como o muacutesculo atrial A atividade vagal diminui a FC quando predomina o

efeito do nervo vago direito41 Fibras poacutes-ganglionares simpaacuteticas inervam

quase todo o coraccedilatildeo42 Da mesma forma as fibras simpaacuteticas direitas

influenciam mais a FC enquanto as fibras simpaacuteticas esquerdas apresentam

maior impacto sobre o volume de ejeccedilatildeo 43

Em seres humanos e em condiccedilotildees de repouso o SNA estaacute

tonicamente ativado com a dominacircncia da regulaccedilatildeo vagal 42 Alteraccedilotildees

mais raacutepidas da FC satildeo normalmente causadas pela regulaccedilatildeo vagal4445 O

sistema nervoso responde ao comando vagal dentro de 1 ou 2 batimentos

cardiacuteacos mas o efeito total eacute de curta duraccedilatildeo As alteraccedilotildees da FC

induzidas pelo vago ocorrem dentro de 5 segundos 42 enquanto as respostas

cardiacuteacas do sistema nervoso simpaacutetico ocorrem mais lentamente iniciando

com um atraso de 5 segundos A maacutexima resposta simpaacutetica ocorre apoacutes 20

a 30 segundos4246 Essas diferenccedilas satildeo em parte devidas agrave lenta exocitose

que ocorre para liberaccedilatildeo de noradrenalina da terminaccedilatildeo nervosa simpaacutetica

Outra diferenccedila se refere agrave localizaccedilatildeo dos corpos celulares o corpo celular

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

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damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

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41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

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19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

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42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

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the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 15: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

9

do neurocircnio poacutes-ganglionar parassimpaacutetico se localiza no coraccedilatildeo enquanto

o simpaacutetico localiza-se na cadeia ganglionar Aleacutem disso as fibras preacute-

ganglionares parassimpaacuteticas satildeo mielinizadas enquanto as simpaacuteticas satildeo

amielinizadas 47

Dessa forma o estudo da hipertensatildeo com modelos experimentais

permite aos pesquisadores estudar isoladamente os vaacuterios fatores

associados com o controle da PA e determinar os possiacuteveis mecanismos

envolvidos na sua fisiopatogenia 9

Ratos tratados com N-nitro-L-arginina-metil-ester (L-NAME) um potente

inibidor da siacutentese de oacutexido niacutetrico (NO) constituem um modelo utilizado para

estudo da hipertensatildeo arterial sistecircmica A administraccedilatildeo oral crocircnica de L-

NAME leva ao desenvolvimento de HAS persistente em ratos dose e tempo-

dependente 48

Dessa forma neste estudo os animais seratildeo tratados com L-NAME apoacutes

um periacuteodo de administraccedilatildeo de suco de uva para verificar o possiacutevel efeito

preventivo do suco sobre o desequiliacutebrio entre o sistema nervoso simpaacutetico e

parassimpaacutetico que ocorre em situaccedilotildees em que a siacutentese de oacutexido niacutetrico

estaacute diminuiacuteda ou inibida

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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60 Dohadwala MM Hamburg NM Holbrook M et al Effects of Concord

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23

61 Xiaofeng M Pius M Hong L Mao-Jung L Chung SY Urinary and

Plasma Levels of Resveratrol and Quercetin in Humans Mice and

Rats after ingestion of Pure Compounds and Grape Juice J

AgricFood Chem 2004 52 935-42

62 Park Y Park E Kim J Kang M Daily grape juice consumption reduces

oxidative DNA damage and plasma free radical levels in healthy

Koreans Mutat Res 2003 529(1-2)77-86

24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

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sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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58

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sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 16: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

10

15 EFEITO DO ESTRESSE OXIDATIVO RESVERATROL E SUCO DE

UVA SOBRE A PRESSAtildeO ARTERIAL

Em sujeitos com fatores de risco para doenccedila cardiovascular ou em

portadores de doenccedilas coronarianas a funccedilatildeo endotelial estaacute prejudicada e a

agressatildeo agrave parede do vaso reduz ainda mais a biodisponibilidade de NO

prejudicando a resposta vasodilatadora endoteacutelio-dependente caracterizando

a disfunccedilatildeo endotelial e favorecendo o aparecimento de hipertensatildeo 8

Os polifenoacuteis (PF) presentes no vinho tinto tecircm demonstrado exercer

efeitos beneacuteficos na prevenccedilatildeo de doenccedilas cardiovasculares como a

hipertensatildeo Resultados sugerem que o tratamento crocircnico com PF previne o

aparecimento de hipertensatildeo e de disfunccedilatildeo cardiovascular Este efeito deve-

se em parte agrave inibiccedilatildeo da atividade da NADPH oxidase que diminui a

produccedilatildeo de acircnion superoacutexido e o estresse oxidativo eou agrave reduccedilatildeo na

liberaccedilatildeo de endotelina (ET-1)4950 O estresse oxidativo causado pelo acircnion

superoacutexido presente nos vasos e a inativaccedilatildeo do oacutexido niacutetrico

desempenham um papel importante na patogenia da hipertensatildeo5152

Eacute sabido que nas frutas como maccedilatildes e uvas os derivados fenoacutelicos e

flavonoacuteides com accedilatildeo anti-oxidante estatildeo presentes predominantemente na

casca mas natildeo na sua polpa 53 A casca de uvas frescas conteacutem de 50-100

mgg resveratrol enquanto que no suco de uva sua quantidade pode variar

entre 3 e 15 microgL 54 e 690 a 14500 microgL55 No vinho o resveratrol e seus

derivados podem variar de 0 a 25000 microgL56 As quantidades destes

compostos variam consideravelmente nos diferentes tipos de sucos de uva e

vinhos Dependem da variedade da uva de fatores ambientais nas videiras e

da forma de preparo do suco ou do vinho57

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 17: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

11

O Resveratrol um dos polifenoacuteis encontrado nas uvas tem sido

apontado como um dos responsaacuteveis pela inibiccedilatildeo da oxidaccedilatildeo das

lipoproteiacutenas de baixa densidade (LDL) 58 e pela reduccedilatildeo da agregaccedilatildeo

plaquetaacuteria 59

Estudos sugerem que o consumo de uvas e produtos que contecircm uva

podem reduzir a pressatildeo arterial atraveacutes dos efeitos favoraacuteveis dos polifenoacuteis

presentes nas uvas que atuariam sobre a funccedilatildeo endotelial e inflamccedilatildeo

podendo reduzir a rigidez arterial 60 Dessa forma possivelmente todos os

produtos que contenham na sua formulaccedilatildeo parte da casca da fruta como o

suco da uva apresentem tais propriedades antioxidantes61 Um estudo

randomizado mostrou uma reduccedilatildeo na pressatildeo arterial em homens coreanos

apoacutes o consumo de suco de uva durante 8 semanas 62

Embora a ingestatildeo de suco de uva apresente algumas vantagens em

relaccedilatildeo ao vinho poucos trabalhos na literatura demonstram sua accedilatildeo na

hipertensatildeo Mesmo considerando que o suco de uva possa apresentar

efeitos protetores para o sistema cardiocirculatoacuterio de menor intensidade do

que o vinho o fato de natildeo haver contra-indicaccedilatildeo para o consumo diaacuterio em

doses maiores e ao longo da vida pode representar uma forma de

potencializar os resultados cardiocirculatoacuterios Aleacutem disso o suco de uva eacute

uma alternativa mais barata do que o vinho podendo ser adquirido por uma

parcela maior da populaccedilatildeo e ainda ser recomendado para pessoas que

natildeo devem consumir bebidas alcooacutelicas como as crianccedilas

Dessa forma este estudo pretende investigar o efeito preventivo da

ingestatildeo de suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da

frequumlecircncia cardiacuteaca e sobre o estresse oxidativo no coraccedilatildeo de animais

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

4 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

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13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

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Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

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19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

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42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

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the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 18: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

12

hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico Com isto pretendemos

melhor entender seu efeito sobre o controle da pressatildeo arterial atraveacutes da

introduccedilatildeo de um haacutebito alimentar saudaacutevel

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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40

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13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

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41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

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42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 19: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

13

2 HIPOacuteTESES

H1 O suco de uva apresenta efeitos antioxidantes preventivos e melhora

o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca de

animais hipertensos

H0 O suco de uva natildeo apresenta efeitos antioxidativos preventivos e natildeo

melhora o balanccedilo autonocircmico sobre a pressatildeo arterial e frequumlecircncia cardiacuteaca

de animais hipertensos

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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23

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AgricFood Chem 2004 52 935-42

62 Park Y Park E Kim J Kang M Daily grape juice consumption reduces

oxidative DNA damage and plasma free radical levels in healthy

Koreans Mutat Res 2003 529(1-2)77-86

24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

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sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 20: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

14

3 OBJETIVOS

O presente estudo propotildee-se a estudar o efeito preventivo do suco de uva

sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial da frequumlecircncia cardiacuteaca e

estresse oxidativo em ratos hipertensos pelo bloqueio da siacutentese do oacutexido

niacutetrico

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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58

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 21: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

15

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 22: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

16

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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41

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42

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 23: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

17

selective denervation of baroreceptors and chemoreceptors

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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40

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diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

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18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

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Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

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42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 24: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

18

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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41

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42

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 25: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

19

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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41

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42

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 26: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

20

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24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 27: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

21

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23

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62 Park Y Park E Kim J Kang M Daily grape juice consumption reduces

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Koreans Mutat Res 2003 529(1-2)77-86

24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

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important than blood pressure level in determination of end-organ

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13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

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16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 28: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

22

55 Romero-Perez AI Ibern-Gomez M Lamuela-Raventos RM De La

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23

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AgricFood Chem 2004 52 935-42

62 Park Y Park E Kim J Kang M Daily grape juice consumption reduces

oxidative DNA damage and plasma free radical levels in healthy

Koreans Mutat Res 2003 529(1-2)77-86

24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

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sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

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19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

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58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 29: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

23

61 Xiaofeng M Pius M Hong L Mao-Jung L Chung SY Urinary and

Plasma Levels of Resveratrol and Quercetin in Humans Mice and

Rats after ingestion of Pure Compounds and Grape Juice J

AgricFood Chem 2004 52 935-42

62 Park Y Park E Kim J Kang M Daily grape juice consumption reduces

oxidative DNA damage and plasma free radical levels in healthy

Koreans Mutat Res 2003 529(1-2)77-86

24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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40

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13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

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41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

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42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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57

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18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

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19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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58

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Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 30: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

24

5 ARTIGO

Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica

cardiovascular em ratos tratados com L-Name

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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40

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

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41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

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16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

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17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

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19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

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42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 31: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

25

Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology

RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO

AUTONOcircMICA CARDIOVASCULAR EM RATOS TRATADOS COM L-NAME

RESVERATROL AND GRAPE JUICE DIFFERENTIALLY AMELIORATE

CARDIOVASCULAR AUTONOMIC MODULATION IN L-NAME TREATED

RATS

Denise Ruttke Dillenburg1 Cristiano Mostarda2 Ivana Cinthya Moraes-Silva2 Daiane Ferreira3 Denielli da Silva Gonccedilalves Boacutes3 Ana Ameacutelia Machado

Duarte3 Maria Claacuteudia Irigoyen2 Katya Vianna Rigatto3

PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO

INSTITUTO DE CARDIOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL FUNDACcedilAtildeO

UNIVERSITAacuteRIA DE CARDIOLOGIA

Endereccedilo para correspondecircncia

Unidade de Pesquisa do ICFUC ndash Denise Ruttke Dillenburg

Av Princesa Isabel 370 ndash Santana ndash Porto Alegre 90620-000

FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24

Email pesquisacardiologiaorgbr

1 Unidade de Pesquisa Fundaccedilatildeo Universitaacuteria de Cardiologia Instituto de Cardiologia do Rio Grande

do Sul Porto Alegre RS Brasil

2 Departamento de Hipertensatildeo Instituto do Coraccedilatildeo (InCor) Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

Brasil

3 Departamento de Fisiologia Instituto de Ciecircncias Baacutesicas da Sauacutede Universidade Federal de

Ciecircncias da Sauacutede de Porto Alegre RS Brasil

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

Organization 2009e

2 Rosendorff C Black HR Cannon CP Gersh BJ Gore J Izzo JL Jr

Kaplan NM OConnor CM OGara PT Oparil S Treatment of

hypertension in the prevention and management of ischemic heart

disease a scientific statement from the American Heart Association

Council for High Blood Pressure Research and the Councils on Clinical

Cardiology and Epidemiology and Prevention Circulation 2007

115(21)2761-2788

3 Romero-Peacuterez AI I-GM Lamuelaraventoacutes RM amp Torre-Boronat MC

Piceid the major resveratrol derivative in grape juice J Agric

Food Chem 1999 471533- 1536

4 Park YK Kim JS Kang MH Concord grape juice supplementation

reduces blood pressure in Korean hypertensive men double-blind

placebo controlled intervention trial Biofactors 2004 22(1-4)145-147

5 Bhatt SR Lokhandwala MF Banday AA Resveratrol prevents

endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J

Pharmacol 2011 667(1-3)258-264

6 Pechanova O Bernatova I Babal P Martinez MC Kysela S Stvrtina

S Andriantsitohaina R Red wine polyphenols prevent cardiovascular

alterations in L-NAME-induced hypertension J Hypertens 2004

22(8)1551-1559

7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

Mechanism of cardioprotection by resveratrol a phenolic antioxidant

present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

40

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

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present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

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and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

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12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 32: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

26

RESUMO

OBJETIVO Avaliar os efeitos do resveratrol e do suco de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo MEacuteTODOS O experimento foi realizado em ratos machos wistar Os animais foram divididos em 3 grupos (7 por grupo) Controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME+R) e Suco de Uva (L-NAME+S) e acompanhados durante 30 dias Nos uacuteltimos 7 dias receberam por gavagem 60mgKgdia de L-NAME um bloqueador da sintese do oacutexido niacutetrico Sinais de pressatildeo arterial (PA) foram obtidos atraveacutes de cateterizaccedilatildeo arterial gravados por um periacuteodo de 30 minutos O intervalo de pulso (IP) e a variabilidade da pressatildeo arterial sistoacutelica (VPS) foram analisados no domiacutenio do tempo e da frequecircncia Sensibilidade do barorreflexo foi determinada pelo iacutendice alfa Glutationa reduzida e oxidada foram determinadas no tecido cardiacuteaco RESULTADOS PA e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) natildeo foram diferentes entre os grupos Pressatildeo arterial meacutedia (PAM) (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 e LNAME+S=125plusmn4 mmHg) e FC (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 e LNAME+S= 382plusmn8 bpm) A variabilidade do IP (VIP) e a VPS expressa pela variacircncia foram similares entre os grupos No entanto os componentes LF e HF normalizados da VIP foram menores e maiores respectivamente nos grupos tratados quando comparados ao grupo L-NAME Aleacutem disso o equiliacutebrio simpato-vagal foi significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S quando comparado com o grupo L-NAME A sensibilidade do baroreflexo (alfa iacutendice) foi melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas entre os grupos L-NAME + S e L-NAME CONCLUSAtildeO Resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da VPS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente neste grupo Palavras-chave Hipertensatildeo Controle autonocircmico Suco de Uva Resveratrol

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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57

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19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

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20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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58

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24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

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the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 33: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

27

ABSTRACT

OBJECTIVE Evaluate the effects of resveratrol and grape juice treatments in cardiac redix parameters hemodynamics baroreflex sensitivity and heart rate (HR) and arterial pressure (PA) variability METHODS Experiment were performed on male Wistar rats The animals were divided in 3 groups(n=7each) Control group (LNAME) Resveratrol treated (LNAME + R) Grape juice treated (LNAME + G) and accompanied during 30 days On the last 7 days they were treated by gavage with 60mgkgday of LNAME a blocker of nitric oxide synthesis AP signals obtained by arterial catheterization were recorded over a 30-minute period and Pulse Interval (PI) and Systolic Arterial pressure (SAPV) variability were analyzed in the time and frequency domains Baroreflex sensitivity (BRS) was determined by alpha index Oxidized and reduced glutathione concentrations were determined in cardiac tissue RESULTS AP and HR were not different among groups Mean AP (LNAME=124plusmn4 LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and HR (LNAME= 380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) The variability of PI and SAPV expressed by variance were similar among groups However normalized LF and HF component of PIV were lower and higher respectively in treated groups when compared to L-Name group In addition sympatho-vagal balance was significantly decreased as well as sympathetic modulation of the vessels (LF from SAPV) was lower in LNAME+R and LNAME+G groups BRS was improved only in LNAME+R rats and no differences were observed between LNAME+G and LNAME rats GSHGSSG ratios were higher in LNAME+R (41plusmn5) and LNAME+G (39plusmn4 ) than in LNAME group (18plusmn3 ) CONCLUSIONResveratrol and grape juice treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional improvement observed in sympathetic modulation to the vessels (LF component of SAPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed to the improvement in BRS only observed in this group Key words Hypertension Autonomic Control Grape Juice Resveratrol

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

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41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

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19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

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42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

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12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

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Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

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19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

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20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 34: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

28

Introduction

Hypertension is a clinical condition of high prevalence and difficult

control About 76 million deaths worldwide are attributable to the

elevated blood pressure (BP) levels Among the risk factors for hypertension

are age gender ethnicity overweight obesity sedentary lifestyle and

unhealthy eating habits (1) Furthermore for each 20 mmHg increase in

systolic BP (SBP) or 10 mmHg in diastolic BP (DBP) the risk of mortality from

ischemic heart disease and stroke is doubled On the other hand a reduction

of 5 mmHg in DBP and or 10 mmHg in SBP may lower the risk of stroke by

one-third and the risk of coronary heart disease by a sixth (2)

Therefore strategies for changing eating dietary habits and increasing

the consumption of polyphenols have been proposed to prevent or help the

treatment of hypertension In this context the properties of resveratrol

a polyphenol found in red wine and grape juice wiith antioxidant anti-

apoptotic and anti-inflammatory effects has been investigated in many

studies as it seems to prevent endothelial dysfunction (3)

Indeed a significant decrease in BP in Korean hypertensive males was

found in male subjects who ingested grape juice for 8 weeks (4) In addition in

nephrectomized spontaneous hypertensive rats resveratrol consumption

attenuated hypertension and prevented endothelial nitric oxide synthase

uncoupling (5) However when these rats were treated with resveratrol and L-

Name these benefits were no longer observed In contrast other studies

have shown that the red wine treatment approach may prevent the increase

in BP cardiovascular remodeling and the oxidative stress in L-Name rats (6)

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 35: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

29

Additionally in rats with heart failure resveratrol seems to both improve

survival and attenuate systolic dysfunction and BP levels (7)

These benefits have been explained by the positive effect of resveratrol

and other polyphenols on endothelial nitric oxide synthase expression(89)

However other mechanisms such as redox balance and autonomic

modulation and barorrelfex sensitivity have been poorly explored

The autonomic functional indexes such as heart rate variability BP

variability (BPV) and baroreflex sensitivity (BRS) have been regarded as

important markers of mortality and organ damage regardless of BP

levels(1013)Indeed this interaction between antioxidant enzymes

inflammatory conditions redox parameters and autonomic nervous system has

been shown in recent studies (1415) However we have not yet found any

study which well covers the autonomic effects of grape juice and the

association of these effects with redox parameters

The aim of this study was to evaluate the effects of resveratrol and

grape juice treatments on cardiac redox parameters BRS heart rate and BP

autonomic modulation The demonstration of an improvement in these

parameters would offer a new tool for early prevention of CVD beginning in

childhood particulary for those with ancestral background or genetic ancestry

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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40

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

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factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

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Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

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endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

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Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

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factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

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and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

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11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 36: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

30

Materials and methods

Animals

Experiments were performed on male Wistar rats (251plusmn10 g) with 12

weeks of age from the Animal Shelter at Federal University of Pelotas Rio

Grande do Sul Brazil receiving standard laboratory chow and water ad

libitum The animals were housed in cages with 3 or 4 animals each in a

temperature-controlled room (22 degC) with a 12-h darkndashlight cycle All surgical

procedures and protocols used were in accordance with the Guidelines for

Ethical Care of Experimental Animals approved by the International Animal

Care and Use Committee (Goldim1997)

The rats were L-Name treated and randomly assigned into 1 of 3

groups controls resveratrol treated and grape juice treated

Concentrations of resveratrol were calculated in order to obtain the

same proportion found in grape juice (Wood Cellar House reg) and were

established after analyzing the juice composition In this analysis we

determined the amount of 0062 mg of resveratrol per 100ml of juice The

choice of the volume to be administered to the animals was determined based

on the beneficial effects found in the daily intake of 500 ml of grape juice day

for a healthy individual (4)

For the 30 days of trial duration2 ml of the solutions were daily

administered at 17h00min by gavage according to the following regimen

(n=7each)Control group (L-NAME)Resveratrol treated (L-NAME + R)Grape

juice treated (L-NAME + G)In the last 7 days of treatmentat around 9h00min

they were given gavage with 60mgkgday L-NAME diluted in ~ 1mL of water

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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57

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58

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 37: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

31

Cardiovascular assessments

After the protocol period 2 catheters filled with 006mL saline were

implanted into the femoral artery and vein (PE- 10) in anesthetized animals

(Ketamine 80mgkg+Xylazine 12 mgkg) for direct measurements of BP

Rats were studied 1 day after the catheter placement they were

conscious and allowed to move freely during the experiments An arterial

cannula was connected to a strain-gauge transducer (P23Db Gould-Statham

Oxnard CA) and AP signals were recorded over a 30-minute period by a

microcomputer equipped with an analog-to-digital converter board (Windaq 2

kHz sampling frequency Dataq Instruments Inc AkronOH) The recorded

data were analyzed on a beat-to-beat basis to quantify changes in mean AP

and heart rate (HR) (1618)

Heart rate and blood pressure variability

Time-domain analysis consisted of calculating mean pulse interval (PI)

and diastolic BP PI variability (PIV) and SBP variability (SPV) as the PI and

SP variance from its respective time series For frequency domain analysis

the whole 20-min time series of PI and SBP were cubic-spline-interpolated

(250 Hz) and ndashdecimated to be equally spaced in time Following linear trend

removal power spectral density was obtained by the autoregressive method

over 16384 points with a Hanning window (512) and 50 overlapping

Spectral power for very low- (VLF 0ndash020 Hz) low- (LF 020ndash075 Hz) and

high- (HF 075ndash30 Hz) frequency bands was calculated by means of power

spectrum density integration within each frequency bandwidth using a

customized routine (MATLAB 70 Mathworks)

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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41

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42

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

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the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 38: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

32

Given the fact that in freely moving animals the proportional

contribution of the very low frequency component may increase in 20- min-

long recordings data were also submitted to another processing routine

whereby the 20-min recordings of the decimated PI signal (2048 points) were

segmented in 25-min periods and only steady segments were processed as

above described

Spectral power within the low frequency component and high frequency

component bands in each animal along the 20-min recordings were averaged

across the 25-min segments and used for analysis (19)

The baroreflex sensitivity was evaluated by alpha index The alpha

index analysis evaluates short-term changes in the systolic blood pressure

and in the RR interval The coherence between the PI and the SBP signal

variability was assessed by means of a cross-spectral analysis The alpha

index in the LF band was calculated only when the magnitude of the squared

coherence between the PI and SBP signals exceeded 05 (range 0-1) After

coherence calculation the alpha index was obtained from the square root of

the ratio between PI and SBP variability in the two major LF bands

Determination of oxidized (GSSG) and reduced (GSH) glutathione

concentration

To determine oxidized and reduced glutathione concentrations cardiac

tissue was deproteinized with 2 molL perchloric acid centrifuged for 10 min at

1000 g while the supernatant was neutralized with 2 molL potassium

hydroxide The medium reaction contained 100 mmolL phosphate buffer (pH

72) 2 mmolL nicotinamide dinucleotide phosphate acid 02 UmL

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 39: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

33

glutathione reductase and 70 micromolL 55 dithiobis (2-nitrobenzoic acid) For

the determination of reduced glutathione supernatant was neutralized with 2

moll potassium hydroxide in order to react with 70 micromoll 55 dithiobis (2-

nitro benzoic acid) and the absorbance values were measured at 420 nm (20)

Statistical analysis

Data are reported as means plusmnSEM and ANOVA (one-way) was used

to compare groups followed by the Studentndash NewmanndashKeuls test Pearson

correlation was used to study the association between variables

Results

Hemodynamic evaluations

The direct BP evaluation performed at the end of the protocol was not

significant different among groups in SBP (LNAME= 174plusmn2 LNAME+R=

176plusmn3 and LNAME+G=173plusmn3 mmHg) DBP (LNAME= 138plusmn3 LNAME+R=

141plusmn 2 and LNAME+G 140 plusmn4 mmHg) mean BP (LNAME=124plusmn4

LNAME+R= 126plusmn3 and LNAME+G=125plusmn4 mmHg) and heart rate (LNAME=

380plusmn63 LNAME+R= 377plusmn9 and LNAME+G= 382plusmn8 bpm) These results

indicate that hemodynamic changes induced by L-Name treatment were not

modified by treatments resveratrol or grape juice

PIV and SPV in time and frequency domains

The results of PIV and SPV are presented in Figure 1 The PIV and

SPV in time domain expressed by variance (PIV) were similar among groups

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

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Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

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17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

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18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

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19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

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20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

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24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 40: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

34

Analyzed in the frequency domain PIV showed that absolute LF and

absolute HF power components of PIV were similar among groups However

the normalized LF component of PIV was lower in LName + R and LNAME +

G when compared to L -Name group In addition the normalized LF

component of PIV was similar between L-NAME+R and L-NAME + G groups

The HF component of PIV was increased in L-NAME +R and LNAME +

G in comparison with L-NAME However no significant difference between

normalized HF component of L-NAME +R and L-NAME+G rats was

observed Consequently sympathovagal balance was significantly decreased

in L-NAME+R and LNAME+G groups when compared to the L-NAME group

The LF component of SPV was lower in L-NAME+R than L-NAME

group while L-NAME + G rats were not different from L-NAME animals

Similarly BRS (alpha index) was improved only in L-NAME+R rats and no

differences were observed between L-NAME+G and L-NAME rats

Cardiac redox Parameters

GSSG values were lower in L-NAME+R (00023plusmn00008 mmolgtec)

and L-NAME+G (00026plusmn00008 mmolgtec) than in L-NAME (00052plusmn00005

mmolgtec) group However GSH values were similar among the groups L-

NAME+G (010plusmn001 mmolgtec) L-NAME+R (0095plusmn0011 mmolgtec) and

L-NAME (008plusmn001 mmolgtec) Consequently GSHGSSG ratios were

higher in L-NAME+R (41plusmn5 ) and L-NAME+G (39plusmn4 ) than in L-NAME group

(18plusmn3 )

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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41

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42

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

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sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 41: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

35

Analysis of Correlation

Correlation was carried out by associating autonomic and cardiac

redox parameters (Figure 2) A positive correlation was found between

GSHGSSG ratio and PIV (r=088 p=00001) Additionally a positive

correlation was found between GSHGSSG and alpha index (073 p=0004)

The simpathovagal balance and absolute LF component of SBP

showed a negative correlation with GSHGSSG (r=07 p=0004 and r=063

p=001 respectively )

Discussion

The present study have shown that L-NAME rats undergoing

resveratrol and grape juice treatments did not present any significant

attenuation of hypertension compared to those which had not undergone this

treatment However resveratrol and grape juice treatments did promote

autonomic and cardiac redox improvements These results may be explained

in the light of other findings in the literature showing the positive effects of

resveratrol and other polyphenols (9) on endothelial nitric oxide synthase In

the present study the benefits of the treatments could probably not be

associated with these positive effects since all animals received L-NAME a

known blocker of the isoforms of nitric oxide synthases Moreover resvertrol

may act on endothelial cells through different mechanisms such as 1-

activation of Sirt 1 (silent mating type information regulation 2 homolog) and

KLF2 (Kruumlppel-like factor 2) 2-phosphorylation mediated by AMPK

(adenosine monophosphate (AMP) - activated protein Kinase) and ERK12

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

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the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 42: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

36

(extracellular ndash signal-regulated kinase) and 3- by enhancing antioxidant

enzymes expression and lowering reactive oxygen species (21) In this

context and given the inhibition of NO we believe that these other forms of

resveratrol action may partially account for our results in both treated groups

L-NAME+R and L-NAME+G

As far as we know this is the first study showing beneficial effects of

resveratrol and grape juice in autonomic modulation Our results clearly

demonstrated a decrease in simpathovagal balance in both treated groups

and an additional decrease in SBP sympathetic modulation and an increase in

alpha index only in resveratrol group This finding is relevant because

several other studies have reported that increased sympathetic modulation

may lower BRS and decrease vagal modulation of the heart These effects

could be associated not only to increase in both mortality and morbidity but

also to the end organ damage (112223)

Therefore strategies wich improve BRS and as such attenuate

autonomic disturbance can contribute to greater longevity and less target-

organ damage in hypertension

The mechanisms by which resveratrol and grape juice would promote

these changes seem to be different since sympathetic modulation of SBP

and BRS was improved only in L-NAME+R group Moreover in our protocol

no significant difference between GSHGSSG ratio was observed in either

treated group This result indicates that other changes in the antioxidant

enzymes such as glutathione peroxidase superoxide dismutase and

thioredoxin may be related to these autonomic improvements Another

possibility is the fact that resveratrol may attenuate autonomic modulation by

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 43: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

37

reducing both the expression and activity of NADPH oxidase (24) Indeed it

has been demonstrated that NADPH activation is associated with increased

sympathetic nervous system modulation in physiopathological conditions

such as in central inflammation(14) Similarly other researchers have

suggested that Xanthine oxidase inhibition promotes an increase in the left

ventricular function a decrease in the catecholamine levels an attenuation of

arrhythmias and sympathetic hiperinnervation in postinfarct rat hearts (15)

Additionally our group has shown that exercise training in SHR rats promotes

a decrease in sympathetic modulation associated with decreased lipid

peroxidation and an increased in both superoxide dismutase activity and total

nitrates nitrite ratio (25)

The positive correlation found between PIV with GSHGSSG and

barorreflex index with GSHGSSG reinforces this hypothesis In fact the

negative correlation between the simphathovagal balance and sympathetic

modulation with GSHGSSG suggests an interaction between autonomic

modulation and cardiac redox parameters

In conclusion our results indicate that resveratrol and grape juice

treatment can promote cardiovascular and redox benefits even when the nitric

oxide is decreased by the inhibition of nitric oxide synthase The additional

improvement observed in sympathetic modulation of the vessels (LF

component of SPV) in the rats treated only with resveratrol may be attributed

to the improvement in BRS wich was only observed in this group

Further studies should be performed to better understand the

mechanisms involved in the beneficial effects of grape juice since it may

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

References

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 44: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

38

represent an important CVD early prevention tool beginning in childhood and

a significant addition to other prevention strategies for CVD in adults

39

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sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 45: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

39

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

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20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

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58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 46: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

40

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

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11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

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diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

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16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

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18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

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16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

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18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

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22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

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37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 47: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

41

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

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37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 48: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

42

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

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Organization 2009e

2 Rosendorff C Black HR Cannon CP Gersh BJ Gore J Izzo JL Jr

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7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

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56

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11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

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57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

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Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

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17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

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sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 49: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

43

Figure 1- The results of PIV and SPV are presented in the graphs above There was no differences between PIV and SPV in time domain and absolute values in frequency domain among groups However normalized index of PIV in frequency domain and baroreflex index (alpha index) shown to be altered after treatmentplt005 vs LNAME

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

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Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

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diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

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damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

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14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

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133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

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sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

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remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

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24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 50: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

44

Figure 2- The graphs are showing the association between GSHGSSG ratio and autonomic indexes PIV (Pulse Interval Variability A) and alpha index (B) were positively correlated with GSHGSSG raio LFSPV (Low Frequency component of systolic pressure variability) and LFHF (sympathovagal balance) were inversely associated with GSHGSSG ratio

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

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9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

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11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 51: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

45

Introduccedilatildeo

A Hipertensatildeo Arterial Sistecircmica eacute uma condiccedilatildeo cliacutenica de alta

prevalecircncia e difiacutecil controle Cerca de 76 milhotildees de mortes em todo o

mundo satildeo atribuiacutedas a niacuteveis elevados de pressatildeo arterial (PA) Entre os

fatores de risco para hipertensatildeo estatildeo idade sexo e etnia sobrepeso

obesidade sedentarismo e maus haacutebitos alimentares(1) Aleacutem disso para

cada aumento de 20 mmHg na pressatildeo arterial sistoacutelica (PAS) ou 10 mmHg

na pressatildeo arterial diastoacutelica (PAD) dobra o risco de mortalidade por doenccedila

isquecircmica do coraccedilatildeo e acidente vascular cerebral Por outro lado uma

reduccedilatildeo de 5 mmHg na PAD e ou 10 mmHg na PAS diminui o risco de

acidente vascular cerebral em um terccedilo e o risco de doenccedila cardiacuteaca

coronaacuteria por um sexto(2)

Portanto estrateacutegias para a mudanccedila de haacutebitos alimentares e

aumento no consumo de polifenoacuteis tecircm sido propostos para prevenir ou

ajudar no tratamento da hipertensatildeo Neste contexto o Resveratrol eacute um

polifenol encontrado no vinho tinto e suco de uva com efeitos antioxidantes

anti-apoptoacuteticos e anti-inflamatoacuterios que tem sido investigado em muitos

estudos no campo cardiovascular e parece prevenir a disfunccedilatildeo endotelial(3)

Em um estudo com homens coreanos hipertensos o consumo de

suco de uva por 8 semanas promoveu uma diminuiccedilatildeo significativa da PA (4)

Aleacutem dissoem ratos SHR nefrectomizados o consumo de resveratrol atenuou

a hipertensatildeo e preveniu o desacoplamento da siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial(5) No entanto quando estes ratos foram tratados com resveratrol e

L-NAME estes benefiacutecios natildeo foram observados Em contraste outros

estudos tecircm mostrado que o tratamento com vinho pode prevenir o aumento

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

Organization 2009e

2 Rosendorff C Black HR Cannon CP Gersh BJ Gore J Izzo JL Jr

Kaplan NM OConnor CM OGara PT Oparil S Treatment of

hypertension in the prevention and management of ischemic heart

disease a scientific statement from the American Heart Association

Council for High Blood Pressure Research and the Councils on Clinical

Cardiology and Epidemiology and Prevention Circulation 2007

115(21)2761-2788

3 Romero-Peacuterez AI I-GM Lamuelaraventoacutes RM amp Torre-Boronat MC

Piceid the major resveratrol derivative in grape juice J Agric

Food Chem 1999 471533- 1536

4 Park YK Kim JS Kang MH Concord grape juice supplementation

reduces blood pressure in Korean hypertensive men double-blind

placebo controlled intervention trial Biofactors 2004 22(1-4)145-147

5 Bhatt SR Lokhandwala MF Banday AA Resveratrol prevents

endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J

Pharmacol 2011 667(1-3)258-264

6 Pechanova O Bernatova I Babal P Martinez MC Kysela S Stvrtina

S Andriantsitohaina R Red wine polyphenols prevent cardiovascular

alterations in L-NAME-induced hypertension J Hypertens 2004

22(8)1551-1559

7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

Mechanism of cardioprotection by resveratrol a phenolic antioxidant

present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

56

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 52: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

46

da PA o remodelamento cardiovascular e o estresse oxidativo em ratos

tratados com L-Name (6 )Em ratos com insuficiecircncia cardiacuteaca o resveratrol

parece melhorar a sobrevida e atenua a disfunccedilatildeo sistoacutelica e os niacuteveis de

PA(7)

Esses benefiacutecios podem ser explicados pelo efeito positivo do

resveratrol e outros polifenoacuteis na expressatildeo da siacutentese do oacutexido niacutetrico pelo

endoteacutelio (89) Contudo outros mecanismos como o balanccedilo redox e a

modulaccedilatildeo autonocircmica e sensibilidade barorrelfexa tem sido pouco

explorados

Os iacutendices autonocircmicos funcionais tais como variabilidade da

frequumlecircncia cardiacuteaca variabilidade da pressatildeo arterial (VPS) e sensibilidade

do barorreflexo tecircm sido considerados importantes marcadores de

mortalidade e danos em oacutergatildeos independentemente dos niacuteveis de PA

(1013)De fato a interaccedilatildeo entre enzimas antioxidantes condiccedilotildees

inflamatoacuterias paracircmetros redox e sistema nervoso autocircnomo tem sido

demonstrado em estudos recentes (1415) No entanto natildeo haacute informaccedilotildees

significativas sobre os efeitos autonocircmicos do suco de uva e a

associaccedilatildeo desses efeitos com paracircmetros redox

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do resveratrol e do suco

de uva sobre o controle autonocircmico da pressatildeo arterial e da frequumlecircncia

cardiacuteaca paracircmetros redox cardiacuteaco e sensibilidade do barorreflexo e se o

bloqueio da siacutentese do oacutexido niacutetrico interfere nestes efeitos A demonstraccedilatildeo

de uma melhora nesses paracircmetros poderia oferecer uma nova opccedilatildeo para a

prevenccedilatildeo precoce de doenccedilas cardiovasculares

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

Organization 2009e

2 Rosendorff C Black HR Cannon CP Gersh BJ Gore J Izzo JL Jr

Kaplan NM OConnor CM OGara PT Oparil S Treatment of

hypertension in the prevention and management of ischemic heart

disease a scientific statement from the American Heart Association

Council for High Blood Pressure Research and the Councils on Clinical

Cardiology and Epidemiology and Prevention Circulation 2007

115(21)2761-2788

3 Romero-Peacuterez AI I-GM Lamuelaraventoacutes RM amp Torre-Boronat MC

Piceid the major resveratrol derivative in grape juice J Agric

Food Chem 1999 471533- 1536

4 Park YK Kim JS Kang MH Concord grape juice supplementation

reduces blood pressure in Korean hypertensive men double-blind

placebo controlled intervention trial Biofactors 2004 22(1-4)145-147

5 Bhatt SR Lokhandwala MF Banday AA Resveratrol prevents

endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J

Pharmacol 2011 667(1-3)258-264

6 Pechanova O Bernatova I Babal P Martinez MC Kysela S Stvrtina

S Andriantsitohaina R Red wine polyphenols prevent cardiovascular

alterations in L-NAME-induced hypertension J Hypertens 2004

22(8)1551-1559

7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

Mechanism of cardioprotection by resveratrol a phenolic antioxidant

present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

56

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 53: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

47

Materiais e Meacutetodos

Animais

O experimento foi realizado em ratos Wistar machos (251 plusmn 10 g) com

12 semanas de idade provenientes do Bioteacuterio da Universidade Federal de

Pelotas Rio Grande do Sul Brasil Os animais foram mantidos em gaiolas

com 3 ou 4 animais cada em uma sala com temperatura controlada (22 deg C)

com um ciclo claro-escuro de 12h Todos receberam raccedilatildeo padratildeo e aacutegua ad

libitum Os procedimentos ciruacutergicos e protocolos utilizados seguiram as

Diretrizes de Eacutetica em cuidados de animais experimentais

Os ratos foram tratados com L-Name e distribuiacutedos aleatoriamente em

1 dos 3 grupos controle resveratrol e suco de uva

As concentraccedilotildees de resveratrol foram calculadas para representar as

mesmas encontradas no suco de uva (Adega Wood House reg) e foram

estabelecidas apoacutes a anaacutelise de sua composiccedilatildeo Nesta anaacutelise determinou-

se a quantidade de 0062 mg de resveratrol por 100 ml de suco A escolha do

volume a ser administrado aos animais foi determinada com base nos efeitos

beneacuteficos encontrados na ingestatildeo diaacuteria de 500 ml de suco de uva dia para

um indiviacuteduo saudaacutevel (4)

Durante os 30 dias do protocolo diariamente agraves 1700 foram

administrados por gavagem 2 ml das soluccedilotildees de acordo com os tratamentos

(n=7grupo) grupo controle (L-NAME) Resveratrol (L-NAME + R) suco de

uva (L-NAME + S) Nos uacuteltimos 7 dias de tratamento em torno de 9h00min

os animais receberam por gavagem 60mgkgday L-NAME diluiacutedo em ~ 1 mL

de aacutegua

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

Organization 2009e

2 Rosendorff C Black HR Cannon CP Gersh BJ Gore J Izzo JL Jr

Kaplan NM OConnor CM OGara PT Oparil S Treatment of

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3 Romero-Peacuterez AI I-GM Lamuelaraventoacutes RM amp Torre-Boronat MC

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Food Chem 1999 471533- 1536

4 Park YK Kim JS Kang MH Concord grape juice supplementation

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5 Bhatt SR Lokhandwala MF Banday AA Resveratrol prevents

endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

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7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

Mechanism of cardioprotection by resveratrol a phenolic antioxidant

present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

56

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 54: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

48

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

Apoacutes o periacuteodo do protocolo 2 cacircnulas preenchidas com 006ml de

soro fisioloacutegico foram posicionadas no interior da arteacuteria e veia femoral (PE-

10) nos animais anestesiados (Ketamina 80 mgkg + Xilazina 12 mgkg) para

medidas diretas da PA

Os animais foram avaliados vinte e quatro horas apoacutes a cirurgia de

canulaccedilatildeo acordados e com livre movimentaccedilatildeo pela caixa durante os

experimentos A cacircnula arterial foi conectada a um transdutor (P23Db Gould-

Statham Oxnard CA) e os sinais da PA foram gravados por um periacuteodo de

30 minutos por um microcomputador equipado com um conversor analoacutegico-

digital (Windaq frequumlecircncia de amostragem de 2000Hz por canal Dataq

Instruments Inc AkronOH) Os dados registrados foram analisados

batimento a batimento para quantificar as mudanccedilas na pressatildeo arterial

meacutedia (PAM) e frequumlecircncia cardiacuteaca (FC) (1618)

Variabilidades no Domiacutenio da Frequumlecircncia (Anaacutelise Espectral

Modelamento Auto-Regressivo)

Apoacutes obtenccedilatildeo da anaacutelise do sinal e obtenccedilatildeo da seacuterie de PAS e

intervalo de pulso em formato txt os dados foram utilizados posteriormente

na anaacutelise espectral pelo modelamento autorregressivo pelo programa Matlab

70 em trechos de 300 bpm com sobreposiccedilatildeo de 50 e modelo da ordem

de 16 ( segundo criteacuterio de Akaike) A faixa de frequumlecircncia de interesse para

anaacutelise espectral no rato encontra-se no intervalo que vai de 0 ateacute 3Hz A

potecircncia espectral foi integrada em trecircs faixas de frequumlecircncia de interesse

altas frequumlecircncias (AF) entre 075 e 30 Hz baixas frequumlecircncias (BF) entre

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

Organization 2009e

2 Rosendorff C Black HR Cannon CP Gersh BJ Gore J Izzo JL Jr

Kaplan NM OConnor CM OGara PT Oparil S Treatment of

hypertension in the prevention and management of ischemic heart

disease a scientific statement from the American Heart Association

Council for High Blood Pressure Research and the Councils on Clinical

Cardiology and Epidemiology and Prevention Circulation 2007

115(21)2761-2788

3 Romero-Peacuterez AI I-GM Lamuelaraventoacutes RM amp Torre-Boronat MC

Piceid the major resveratrol derivative in grape juice J Agric

Food Chem 1999 471533- 1536

4 Park YK Kim JS Kang MH Concord grape juice supplementation

reduces blood pressure in Korean hypertensive men double-blind

placebo controlled intervention trial Biofactors 2004 22(1-4)145-147

5 Bhatt SR Lokhandwala MF Banday AA Resveratrol prevents

endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J

Pharmacol 2011 667(1-3)258-264

6 Pechanova O Bernatova I Babal P Martinez MC Kysela S Stvrtina

S Andriantsitohaina R Red wine polyphenols prevent cardiovascular

alterations in L-NAME-induced hypertension J Hypertens 2004

22(8)1551-1559

7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

Mechanism of cardioprotection by resveratrol a phenolic antioxidant

present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

56

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 55: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

49

020 e 075 Hz e muito baixas frequumlecircncias (MBF) menores que 020 Hz

Devido ao nosso tempo de coleta dos sinais de interesse para a anaacutelise

espectral esse estudo natildeo aborda as faixas de muito baixas frequumlecircncias

(MBF) Os resultados foram apresentados em seus valores absolutos e

normalizados (Task Force 1998)

A sensibilidade do barorreflexo foi avaliada pelo iacutendice alfa Este iacutendice

avalia mudanccedilas na PAS e no intervalo RR A coerecircncia entre o IP e a

variabilidade do sinal da PAS foi obtida atraveacutes da anaacutelise espectral cruzada

O iacutendice alfa na banda de LF foi calculado soacute quando a magnitude do

quadrado da coerecircncia entre o IP e a PAS foi maior do que 05 (variaccedilatildeo de

0-1) Apoacutes o caacutelculo da coerecircncia o iacutendice alfa foi obtido pela raiz quadrada

da razatildeo entre a variabilidade do IP e da PAS nas duas maiores bandas de

LF

Determinaccedilatildeo da concentraccedilatildeo de glutationa oxidada (GSSG) e

reduzida(GSH)

Para determinar a concentraccedilatildeo de glutationa oxidada e reduzida o

tecido cardiacuteaco foi desproteinizado com 2 molL de aacutecido percloacuterico

centrifugado por 10 min a 1000 g enquanto o sobrenadante foi neutralizado

com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio O meio de reaccedilatildeo continha tampatildeo

fosfato 100 mmolL (pH 72) 2 mmolL de aacutecido fosfato de nicotinamida

adenina 02 UmL de glutationa redutase e 70 mmolL de aacutecido

ditionitrobenzoacuteico Para determinar a glutationa reduzida o sobrenadante foi

neutralizado com 2 molL de hidroacutexido de potaacutessio para reagir com 70

mmolL de aacutecido ditionitrobenzoacuteico As reaccedilotildees foram medidas a 420 nm

(Akerboom amp Sies 1981 )

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

Organization 2009e

2 Rosendorff C Black HR Cannon CP Gersh BJ Gore J Izzo JL Jr

Kaplan NM OConnor CM OGara PT Oparil S Treatment of

hypertension in the prevention and management of ischemic heart

disease a scientific statement from the American Heart Association

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3 Romero-Peacuterez AI I-GM Lamuelaraventoacutes RM amp Torre-Boronat MC

Piceid the major resveratrol derivative in grape juice J Agric

Food Chem 1999 471533- 1536

4 Park YK Kim JS Kang MH Concord grape juice supplementation

reduces blood pressure in Korean hypertensive men double-blind

placebo controlled intervention trial Biofactors 2004 22(1-4)145-147

5 Bhatt SR Lokhandwala MF Banday AA Resveratrol prevents

endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J

Pharmacol 2011 667(1-3)258-264

6 Pechanova O Bernatova I Babal P Martinez MC Kysela S Stvrtina

S Andriantsitohaina R Red wine polyphenols prevent cardiovascular

alterations in L-NAME-induced hypertension J Hypertens 2004

22(8)1551-1559

7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

Mechanism of cardioprotection by resveratrol a phenolic antioxidant

present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

56

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 56: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

50

Anaacutelise estatiacutestica

Os dados satildeo apresentados como meacutedia plusmn DP ANOVA (one-way) foi

utilizada para comparar os grupos seguido pelo teste de Student-Newman-

Keuls Correlaccedilatildeo de Pearson foi utilizada para estudar a associaccedilatildeo entre as

variaacuteveis

Resultados

Avaliaccedilotildees cardiovasculares

A avaliaccedilatildeo direta da PA realizada no final do protocolo natildeo mostrou

diferenccedilas significativas entre os grupos na PAS assim como a frequecircncia

cardiacuteaca (Tabela 1) Estes resultados indicam que alteraccedilotildees hemodinacircmicas

induzidas pelo tratamento com L-Name natildeo foram modificadas por qualquer

um dos tratamentos resveratrol ou suco de uva

Variabilidade do Intervalo de Pulso e da Pressatildeo Arterial Sistoacutelica no

domiacutenio do tempo e da frequumlecircncia

Os resultados da variabilidade do intervalo de pulso (VIP) e da pressatildeo

arterial sistoacutelica (VPAS) satildeo apresentados na Figura 1 A VIP e a VAPS no

domiacutenio do tempo expressas pela variacircncia foram semelhantes entre os

grupos

Analisado no domiacutenio da frequumlecircncia a frequecircncia cardiacuteaca mostrou

que o LF absoluto e os componentes absolutos de potecircncia HF da VIP foram

semelhantes entre os grupos No entanto o componente LF normalizado da

VIP foi menor nos grupos LName + R e LNAME + S quando comparados ao

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

Organization 2009e

2 Rosendorff C Black HR Cannon CP Gersh BJ Gore J Izzo JL Jr

Kaplan NM OConnor CM OGara PT Oparil S Treatment of

hypertension in the prevention and management of ischemic heart

disease a scientific statement from the American Heart Association

Council for High Blood Pressure Research and the Councils on Clinical

Cardiology and Epidemiology and Prevention Circulation 2007

115(21)2761-2788

3 Romero-Peacuterez AI I-GM Lamuelaraventoacutes RM amp Torre-Boronat MC

Piceid the major resveratrol derivative in grape juice J Agric

Food Chem 1999 471533- 1536

4 Park YK Kim JS Kang MH Concord grape juice supplementation

reduces blood pressure in Korean hypertensive men double-blind

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5 Bhatt SR Lokhandwala MF Banday AA Resveratrol prevents

endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J

Pharmacol 2011 667(1-3)258-264

6 Pechanova O Bernatova I Babal P Martinez MC Kysela S Stvrtina

S Andriantsitohaina R Red wine polyphenols prevent cardiovascular

alterations in L-NAME-induced hypertension J Hypertens 2004

22(8)1551-1559

7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

Mechanism of cardioprotection by resveratrol a phenolic antioxidant

present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

56

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 57: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

51

grupo L-NAME Aleacutem disso o componente LF normalizado da VIP foi

semelhante entre os grupos L-NAME + R e L-NAME + S

O componente HF da VIP foi aumentado em L-NAME + R e LNAME +

S quando comparado com L-NAME No entanto natildeo houve diferenccedila

significativa entre o componente HF normalizado de L-NAME + R e

L-NAME + S Consequumlentemente o equiliacutebrio simpato-vagal foi

significativamente diminuiacutedo nos grupos L-NAME + R e LNAME + S

quando comparado com o grupo L-NAME

O componente LF da VPS foi menor em L-NAME + R em comparaccedilatildeo

ao grupo L-NAME enquanto o grupo L-NAME + S natildeo foi diferente do grupo

L-NAME Da mesma forma a sensibilidade do baroreflexo (alpha iacutendice) foi

melhorada apenas no grupo L-NAME + R e natildeo foram observadas diferenccedilas

entre os grupos L-NAME + S e L-NAME

Paracircmetros cardiacuteacos redox

Os valores de GSSG foram menores em L-NAME + R (00023 plusmn

00008 mmol gtec) e L-NAME + S (00026 plusmn 00008 mmol gtec) do que no

grupo L-NAME (00052 plusmn 00005 mmol gtec) No entanto os valores de GSH

foram semelhantes entre os grupos L-NAME + S (010 plusmn 001 mmol gtec) L-

NAME + R (0095 plusmn 0011 mmol gtec) e L-NAME (008 plusmn 001 mmol gtec)

Consequumlentemente os iacutendices da relaccedilatildeo GSH GSSG foram maiores nos

grupos L-NAME + R (41 plusmn 5) e L-NAME + S (39 plusmn 4) que no grupo L-NAME

(18 plusmn 3)

Anaacutelises de Correlaccedilatildeo

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

Organization 2009e

2 Rosendorff C Black HR Cannon CP Gersh BJ Gore J Izzo JL Jr

Kaplan NM OConnor CM OGara PT Oparil S Treatment of

hypertension in the prevention and management of ischemic heart

disease a scientific statement from the American Heart Association

Council for High Blood Pressure Research and the Councils on Clinical

Cardiology and Epidemiology and Prevention Circulation 2007

115(21)2761-2788

3 Romero-Peacuterez AI I-GM Lamuelaraventoacutes RM amp Torre-Boronat MC

Piceid the major resveratrol derivative in grape juice J Agric

Food Chem 1999 471533- 1536

4 Park YK Kim JS Kang MH Concord grape juice supplementation

reduces blood pressure in Korean hypertensive men double-blind

placebo controlled intervention trial Biofactors 2004 22(1-4)145-147

5 Bhatt SR Lokhandwala MF Banday AA Resveratrol prevents

endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J

Pharmacol 2011 667(1-3)258-264

6 Pechanova O Bernatova I Babal P Martinez MC Kysela S Stvrtina

S Andriantsitohaina R Red wine polyphenols prevent cardiovascular

alterations in L-NAME-induced hypertension J Hypertens 2004

22(8)1551-1559

7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

Mechanism of cardioprotection by resveratrol a phenolic antioxidant

present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

56

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 58: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

52

Anaacutelises de correlaccedilatildeo foram realizadas associando paracircmetros redox

cardiacuteacos e autonocircmicos (Figura 2) Uma correlaccedilatildeo positiva foi encontrada

entre GSH GSSG e VIP (r = 088 p = 00001) Aleacutem disso uma correlaccedilatildeo

positiva foi encontrada entre GSH GSSG e iacutendice de alpha (073 p = 0004)

O balanccedilo simpato-vagal e o componente LF absoluto da PAS mostraram

uma correlaccedilatildeo negativa com GSH GSSG (r = 07 p = 0004 e r = 063 p =

001 respectivamente)

Discussatildeo

Os resultados obtidos no presente estudo mostraram que ratos

tratados com L-NAME submetidos a tratamentos com suco de uva e

resveratrol natildeo apresentaram nenhuma atenuaccedilatildeo significativa da

hipertensatildeo em comparaccedilatildeo com aqueles que natildeo foram submetidos a este

tratamento No entanto os tratamentos com suco de uva e resveratrol

promoveram melhoras autonocircmicas e cardiacuteacas redox Estes resultados

podem ser explicados a luz de outros achados na literatura que mostraram os

efeitos positivos do resveratrol e outros polifenoacuteis na siacutentese do oacutexido niacutetrico

endotelial (9) No presente estudo os benefiacutecios destes tratamentos podem

natildeo estar associados com estes efeitos positivos devido ao fato de que todos

os animais receberam L ndashNAME um conhecido bloqueador de todas as

isoformas das siacutenteses de oacutexido niacutetrico Aleacutem disso o resveratrol pode agir

em ceacutelulas endotelias por diferentes mecanismos tais como ativaccedilatildeo de Sirt

1 (Sirtuiacutena do tipo ) e KLF2 (Kruumlppel-like fator 2) fosforilaccedilatildeo mediada por

AMPK (adenosina monofosfato (AMP) - proteiacutena ativada quinase) e ERK1 2

(extracelular - sinal-regulado quinase) e pela melhora da expressatildeo de

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

Organization 2009e

2 Rosendorff C Black HR Cannon CP Gersh BJ Gore J Izzo JL Jr

Kaplan NM OConnor CM OGara PT Oparil S Treatment of

hypertension in the prevention and management of ischemic heart

disease a scientific statement from the American Heart Association

Council for High Blood Pressure Research and the Councils on Clinical

Cardiology and Epidemiology and Prevention Circulation 2007

115(21)2761-2788

3 Romero-Peacuterez AI I-GM Lamuelaraventoacutes RM amp Torre-Boronat MC

Piceid the major resveratrol derivative in grape juice J Agric

Food Chem 1999 471533- 1536

4 Park YK Kim JS Kang MH Concord grape juice supplementation

reduces blood pressure in Korean hypertensive men double-blind

placebo controlled intervention trial Biofactors 2004 22(1-4)145-147

5 Bhatt SR Lokhandwala MF Banday AA Resveratrol prevents

endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J

Pharmacol 2011 667(1-3)258-264

6 Pechanova O Bernatova I Babal P Martinez MC Kysela S Stvrtina

S Andriantsitohaina R Red wine polyphenols prevent cardiovascular

alterations in L-NAME-induced hypertension J Hypertens 2004

22(8)1551-1559

7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

Mechanism of cardioprotection by resveratrol a phenolic antioxidant

present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

56

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

62

Page 59: Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e mecânicas. O vaso é sensível às alterações no seu interior e capaz de se

53

enzimas antioxidantes e reduzindo espeacutecies reativas de oxigecircnio(21)Neste

contexto em funccedilatildeo da inibiccedilatildeo do NO acreditamos que essas outras formas

de accedilatildeo do resveratrol podem explicar parte dos resultados em ambos

os grupos tratados L-NAME + R e L-NAME + S

Ateacute onde sabemos pela literatura este eacute o primeiro estudo que mostra

os efeitos beneacuteficos do resveratrol e suco de uva na modulaccedilatildeo autonocircmica

Nossos resultados demonstraram claramente uma diminuiccedilatildeo do equiliacutebrio

simpato-vagal em ambos os grupos tratados e uma diminuiccedilatildeo na

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS assim como um aumento do iacutendice de alfa

apenas no grupo resveratrol Este achado eacute relevante porque vaacuterios outros

estudos tecircm relatado que o aumento da modulaccedilatildeo simpaacutetica pode diminuir a

sensibilidade do barorreflexo e a diminuiccedilatildeo da modulaccedilatildeo vagal Esses

efeitos podem estar associados natildeo soacute ao aumento da mortalidade e

morbidade mas tambeacutem a lesotildees de oacutergatildeos alvo112223

Portanto estrateacutegias que contribuam para a melhorar a sensibilidade

do baroreflexo e assim atenuar distuacuterbios autonocircmicos podem contribuir

para uma maior longevidade e menor dano em oacutergatildeos-alvo na hipertensatildeo

Os mecanismos pelos quais o resveratrol e suco de uva poderiam

estar promovendo essas mudanccedilas parecem ser diferentes uma vez que a

modulaccedilatildeo simpaacutetica da PAS e a sensibilidade do baroreflexo foram

melhorados apenas no grupo L-NAME + R Aleacutem disso em nosso protocolo

natildeo foram observadas diferenccedilas significativas entre a relaccedilatildeo GSH GSSG

em ambos os grupos tratados (L-NAME + R e L-NAME +S) Este resultado

indica que outras mudanccedilas no papel de enzimas antioxidantes como a

glutationa peroxidase superoacutexido dismutase e tioredoxina podem estar

54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

Organization 2009e

2 Rosendorff C Black HR Cannon CP Gersh BJ Gore J Izzo JL Jr

Kaplan NM OConnor CM OGara PT Oparil S Treatment of

hypertension in the prevention and management of ischemic heart

disease a scientific statement from the American Heart Association

Council for High Blood Pressure Research and the Councils on Clinical

Cardiology and Epidemiology and Prevention Circulation 2007

115(21)2761-2788

3 Romero-Peacuterez AI I-GM Lamuelaraventoacutes RM amp Torre-Boronat MC

Piceid the major resveratrol derivative in grape juice J Agric

Food Chem 1999 471533- 1536

4 Park YK Kim JS Kang MH Concord grape juice supplementation

reduces blood pressure in Korean hypertensive men double-blind

placebo controlled intervention trial Biofactors 2004 22(1-4)145-147

5 Bhatt SR Lokhandwala MF Banday AA Resveratrol prevents

endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J

Pharmacol 2011 667(1-3)258-264

6 Pechanova O Bernatova I Babal P Martinez MC Kysela S Stvrtina

S Andriantsitohaina R Red wine polyphenols prevent cardiovascular

alterations in L-NAME-induced hypertension J Hypertens 2004

22(8)1551-1559

7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

Mechanism of cardioprotection by resveratrol a phenolic antioxidant

present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

56

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

61

6 APEcircNDICE I

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54

relacionadas a essas melhorias autonocircmicas Outra possibilidade eacute o fato de

que o resveratrol pode atenuar a modulaccedilatildeo autonocircmica reduzindo tanto a

expressatildeo quanto a atividade da NADPH oxidase (24) De fato tem sido

demonstrado que a ativaccedilatildeo do NADPH eacute associada com aumento da

modulaccedilatildeo do sistema nervoso simpaacutetico central em condiccedilotildees

fisiopatoloacutegicas tais como na inflamaccedilatildeo(14) Da mesma forma outros autores

tecircm sugerido que a inibiccedilatildeo da xantina oxidase promove um aumento na

funccedilatildeo ventricular esquerda uma diminuiccedilatildeo dos niacuteveis de catecolaminas

uma atenuaccedilatildeo de arritmias e hiperinervaccedilatildeo simpaacutetica em coraccedilotildees de ratos

poacutes-infarto (15)

A correlaccedilatildeo positiva encontrada entre VIP com a relaccedilatildeo GSH

GSSG e iacutendice barorreflexo com relaccedilatildeo GSH GSSG reforccedila essa hipoacutetese

De fato a correlaccedilatildeo negativa entre o balanccedilo simpato-vagal e a modulaccedilatildeo

simpaacutetica com a relaccedilatildeo GSH GSSG sugere uma interaccedilatildeo entre a

modulaccedilatildeo autonocircmica e os paracircmetros cardiacuteacos redox

Em conclusatildeo nossos resultados indicam que os tratamentos com

resveratrol e suco de uva podem promover benefiacutecios cardiovasculares e

redox mesmo quando a siacutentese do oacutexido niacutetrico estaacute bloqueada A melhora

adicional observada na modulaccedilatildeo simpaacutetica dos vasos (componente LF da

VPAS) em ratos hipertensos tratados apenas com resveratrol pode ser

atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente

neste grupo

55

Referecircncias Bibliograacuteficas

1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

Organization 2009e

2 Rosendorff C Black HR Cannon CP Gersh BJ Gore J Izzo JL Jr

Kaplan NM OConnor CM OGara PT Oparil S Treatment of

hypertension in the prevention and management of ischemic heart

disease a scientific statement from the American Heart Association

Council for High Blood Pressure Research and the Councils on Clinical

Cardiology and Epidemiology and Prevention Circulation 2007

115(21)2761-2788

3 Romero-Peacuterez AI I-GM Lamuelaraventoacutes RM amp Torre-Boronat MC

Piceid the major resveratrol derivative in grape juice J Agric

Food Chem 1999 471533- 1536

4 Park YK Kim JS Kang MH Concord grape juice supplementation

reduces blood pressure in Korean hypertensive men double-blind

placebo controlled intervention trial Biofactors 2004 22(1-4)145-147

5 Bhatt SR Lokhandwala MF Banday AA Resveratrol prevents

endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J

Pharmacol 2011 667(1-3)258-264

6 Pechanova O Bernatova I Babal P Martinez MC Kysela S Stvrtina

S Andriantsitohaina R Red wine polyphenols prevent cardiovascular

alterations in L-NAME-induced hypertension J Hypertens 2004

22(8)1551-1559

7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

Mechanism of cardioprotection by resveratrol a phenolic antioxidant

present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

56

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

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Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

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6 APEcircNDICE I

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Referecircncias Bibliograacuteficas

1 WHO World health statistics 2009 Geneva World Health

Organization 2009e

2 Rosendorff C Black HR Cannon CP Gersh BJ Gore J Izzo JL Jr

Kaplan NM OConnor CM OGara PT Oparil S Treatment of

hypertension in the prevention and management of ischemic heart

disease a scientific statement from the American Heart Association

Council for High Blood Pressure Research and the Councils on Clinical

Cardiology and Epidemiology and Prevention Circulation 2007

115(21)2761-2788

3 Romero-Peacuterez AI I-GM Lamuelaraventoacutes RM amp Torre-Boronat MC

Piceid the major resveratrol derivative in grape juice J Agric

Food Chem 1999 471533- 1536

4 Park YK Kim JS Kang MH Concord grape juice supplementation

reduces blood pressure in Korean hypertensive men double-blind

placebo controlled intervention trial Biofactors 2004 22(1-4)145-147

5 Bhatt SR Lokhandwala MF Banday AA Resveratrol prevents

endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates

development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J

Pharmacol 2011 667(1-3)258-264

6 Pechanova O Bernatova I Babal P Martinez MC Kysela S Stvrtina

S Andriantsitohaina R Red wine polyphenols prevent cardiovascular

alterations in L-NAME-induced hypertension J Hypertens 2004

22(8)1551-1559

7 Wu JM Wang ZR Hsieh TC Bruder JL Zou JG Huang YZ

Mechanism of cardioprotection by resveratrol a phenolic antioxidant

present in red wine (Review) Int J Mol Med 2001 8(1)3-17

56

8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

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8 Chu LM Robich MP Lassaletta AD Feng J Laham RJ Burgess T

Clements RT Sellke FW Resveratrol supplementation abrogates pro-

arteriogenic effects of intramyocardial vascular endothelial growth

factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia

Surgery 2011150(3)390-399

9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular

health and disease Ann N Y Acad Sci 2011 121522-33

10 La Rovere MT Bigger JT Jr Marcus FI Mortara A Schwartz PJ

Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total

cardiac mortality after myocardial infarction ATRAMI (Autonomic Tone

and Reflexes After Myocardial Infarction) Investigators Lancet 1998

351(9101)478-484

11 Mostarda C Moraes-Silva IC Moreira ED Medeiros A Piratello AC

Consolim-Colombo FM Caldini EG Brum PC Krieger EM Irigoyen

MC Baroreflex sensitivity impairment is associated with cardiac

diastolic dysfunction in rats J Card Fail 2011 17(6)519-525

12 Miao CY Xie HH Zhan LS Su DF Blood pressure variability is more

important than blood pressure level in determination of end-organ

damage in rats J Hypertens 2006 24(6)1125-1135

13 Su DF Miao CY Blood pressure variability and organ damage Clin

Exp Pharmacol Physiol 2001 28(9)709-715

14 Zhang ZH Yu Y Wei SG Felder RB Centrally administered

lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-

dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens

2010 28(4)806-816

57

15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

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6 APEcircNDICE I

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15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and

xanthine oxidase inhibition on sympathetic reinnervation in postinfarct

rat hearts Free Radic Biol Med 2011 50(11)1461-1470

16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD

Krieger EM Irigoyen MC Exercise training improves arterial baro- and

chemoreflex in control and diabetic rats Auton Neurosci 2007

133(2)115-120

17 Farah VM Moreira ED Pires MD Irigoyen MC Krieger EM

Comparison of three methods for the determination of baroreflex

sensitivity in conscious rats Braz J Med Biol Res 1999 32(3)361-369

18 Souza SB Flues K Paulini J Mostarda C Rodrigues B Souza LE

Irigoyen MC De Angelis K Role of exercise training in cardiovascular

autonomic dysfunction and mortality in diabetic ovariectomized rats

Hypertension 2007 50(4)786-791

19 Soares PP da Nobrega AC Ushizima MR Irigoyen MC Cholinergic

stimulation with pyridostigmine increases heart rate variability and

baroreflex sensitivity in rats Auton Neurosci 2004 113(1-2)24-31

20 Akerboom TP Sies H Assay of glutathione glutathione disulfide and

glutathione mixed disulfides in biological samples Methods Enzymol

1981 77373-382

21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial

cell function Molecular mechanisms Biofactors 2010 36(5)342-349

22 Mostarda C Rodrigues B Vane M Moreira ED Rosa KT Moraes-

Silva IC Lacchini S Casarini DE De Angelis K Irigoyen MC

Autonomic impairment after myocardial infarction role in cardiac

remodelling and mortality Clin Exp Pharmacol Physiol 2010

37(4)447-452

58

23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

59

Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

60

Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

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23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat

aortic and left ventricular hypertrophy produced by sinoaortic

denervation J Hypertens 2002 20(9)1865-1872

24 Spanier G Xu H Xia N Tobias S Deng S Wojnowski L Forstermann

U Li H Resveratrol reduces endothelial oxidative stress by modulating

the gene expression of superoxide dismutase 1 (SOD1) glutathione

peroxidase 1 (GPx1) and NADPH oxidase subunit (Nox4) J Physiol

Pharmacol 2009 60 Suppl 4111-116

25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE

Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces

sympathetic modulation on cardiovascular system and cardiac

oxidative stress in spontaneously hypertensive rats Am J Hypertens

2008 21(11)1188-1193

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Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

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Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

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Figura 1- Os resultados da VIP e VPS satildeo apresentadas nos graacuteficos acima Natildeo houve diferenccedila entre VIP e VPS no domiacutenio do tempo e nos valores absolutos no domiacutenio da frequumlecircncia entre os grupos Entretanto o iacutendice normalizado de VIP no domiacutenio da frequumlecircncia e o iacutendice do barorreflexo (alfa iacutendice) mostraram alteraccedilatildeo apoacutes o tratamento plt005 vs LNAME

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Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

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Figura 2- Os graacuteficos mostram a associaccedilatildeo entre a relaccedilatildeo GSHGSSG e indices autonocircmicos VIP (Variabilidade do Intervalo de Pulso) (A) e alfa iacutendice (B) foram positivamente correlacionados com a relaccedilatildeo GSHGSSG LFSPV (Componente LF da variabilidade da pressatildeo sistoacutelica) e LFHF (equiliacutebrio simpato-vagal) foram inversamente associados com a relaccedilatildeo GSHGSSG

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