Dissertação EFEITO DO SUCO DE UVA SOBRE O CONTROLE ... · múltiplas variações hemodinâmicas e...
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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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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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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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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
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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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
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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Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica
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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
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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
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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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
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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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
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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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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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
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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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
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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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
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
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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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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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
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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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
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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
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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Artigo submetido ao European Journal of Pharmacology
RESVERATROL E SUCO DE UVA MELHORARAM A MODULACcedilAtildeO
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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
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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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
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
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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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
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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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
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FoneFax 51 32192082 ndash Ramal 24
Email pesquisacardiologiaorgbr
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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
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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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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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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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
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
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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
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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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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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
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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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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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
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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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
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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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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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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
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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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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
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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
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
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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
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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
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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
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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
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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
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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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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
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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
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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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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
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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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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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Resveratrol e Suco de uva melhoraram a modulaccedilatildeo autonocircmica
cardiovascular em ratos tratados com L-Name
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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
23
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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
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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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
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
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
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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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
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
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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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
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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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
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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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
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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
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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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
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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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
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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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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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
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
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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
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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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
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
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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
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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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
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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Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces
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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
40
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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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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE
Bello-Klein A Irigoyen MC Rigatto K Exercise training reduces
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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
41
15 Lee TM Chen CC Hsu YJ Differential effects of NADPH oxidase and
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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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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
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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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
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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25 Bertagnolli M Schenkel PC Campos C Mostarda CT Casarini DE
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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
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
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atribuiacuteda agrave melhoria da sensibilidade do barorreflexo observada somente
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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
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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23 Miao CY Su DF The importance of blood pressure variability in rat
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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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62
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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21 Schmitt CA Heiss EH Dirsch VM Effect of resveratrol on endothelial
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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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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
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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endothelial nitric oxide synthase uncoupling and attenuates
development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J
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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-
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factor in a hypercholesterolemic swine model of chronic ischemia
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9 Petrovski G Gurusamy N Das DK Resveratrol in cardiovascular
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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
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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
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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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16 Harthmann AD De Angelis K Costa LP Senador D Schaan BD
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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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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
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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
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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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
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
development of hypertension in spontaneously hypertensive rats Eur J
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6 Pechanova O Bernatova I Babal P Martinez MC Kysela S Stvrtina
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alterations in L-NAME-induced hypertension J Hypertens 2004
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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
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
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lipopolysaccharide elicits sympathetic excitation via NAD(P)H oxidase-
dependent mitogen-activated protein kinase signaling J Hypertens
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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
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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
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
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
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
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
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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
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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
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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
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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
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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
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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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
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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
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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
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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
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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
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
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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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
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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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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
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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
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37(4)447-452
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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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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
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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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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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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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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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