TRANSPORTE DE CÁLCIO EM MIÓCITOS ... ... 1.3. CONTRAÇÃO E RELAXAMENTO DA...

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  • UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

    FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA BIOMÉDICA

    TESE DE DOUTORADO

    TRANSPORTE DE CÁLCIO

    EM MIÓCITOS VENTRICULARES DE RATO NA INSTALAÇÃO DA

    HIPERTROFIA POR SOBRECARGA DE PRESSÃO ARTERIAL

    Autora Beatriz Maria Romano Carvalho

    Campinas - SP - Brasil

    Fevereiro de 2004

  • UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

    FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA BIOMÉDICA

    TESE DE DOUTORADO

    TRANSPORTE DE CÁLCIO

    EM MIÓCITOS VENTRICULARES DE RATO NA INSTALAÇÃO DA

    HIPERTROFIA POR SOBRECARGA DE PRESSÃO ARTERIAL

    Autora: Beatriz Maria Romano Carvalho Orientador: Prof. Dr. José Wilson Magalhães Bassani Co-orientadora: Profa. Dra. Rosana Almada Bassani Tese apresentada como parte dos requisitos exigidos para obtenção do Título de DOUTOR EM ENGENHARIA ELÉTRICA. Campinas - SP - Brasil Fevereiro de 2004

  • UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

    FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA BIOMÉDICA

    TESE DE DOUTORADO

    TRANSPORTE DE CÁLCIO

    EM MIÓCITOS VENTRICULARES DE RATO NA INSTALAÇÃO DA

    HIPERTROFIA POR SOBRECARGA DE PRESSÃO ARTERIAL

    Autora: Beatriz Maria Romano Carvalho Orientador: Prof. Dr. José Wilson Magalhães Bassani Co-orientadora: Profa. Dra. Rosana Almada Bassani Membros da Banca Examinadora: Prof. Dr. José Wilson Magalhães Bassani DEB, FEEC, UNICAMP Prof. Dr. Eduardo Tavares Costa DEB, FEEC, UNICAMP Prof. Dr. Kleber Gomes Franchini DCM, FCM, UNICAMP Prof. Dra. Regina Célia Spadari Bratfisch IB, Depto de Fisiologia e Biofísica, UNICAMP Profa. Dra. Vera Lúcia da Silveira Nantes Button DEB, FEEC, UNICAMP Campinas - SP - Brasil Fevereiro de 2004

  • FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA DA ÁREA DE ENGENHARIA - BAE - UNICAMP

    C253T

    Carvalho, Beatriz Maria Romano Transporte de cálcio em miócitos ventriculares de rato na instalação da hipertrofia por sobrecarga de pressão arterial / Beatriz Maria Romano Carvalho.--Campinas, SP: [s.n.], 2004. Orientadores: José Wilson Magalhães Bassani e Rosana Almada Bassani. Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação. 1. Membranas permeáveis a íons. 2. Troca Iônica. 3. Canais Iônicos. 4. Transporte biológico. 5. Coração – Hipertrofia. 6. Cálcio. 7. Coração Ventrículo esquerdo. 8. Pressão arterial. Coração - Contração. I. Bassani, José Wilson Magalhães. II. Bassani, Rosana Almada. III. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação. IV. Título.

  • Ao Marc, pelo incansável apoio,

    e ao meu pai...

  • Os caminhos surgem na medida em que os percorremos.

    Werner Sprenger

  • Esta tese é o resultado de trabalho em conjunto, da cooperação e da amizade de muitas

    pessoas. Por isto, muitíssimo obrigada a todos aqueles cujo apoio e amizade fizeram a

    diferença.

    O trabalho foi grande, mas permeado de alegrias, diversão e risadas.

    Obrigada aos amigos e colegas.

    Aos colegas, Nivaldo, Gentil, Sandro, Rafael, Pedro, Denile, Valéria, Suzy, Gláucia,

    Gustavo, Ricardo, Diego, Maurício, Hayram, Joaquim, José Eduardo, o meu muito

    obrigada.

    Aos funcionários e amigos do DEB/FEEC - Marlene, Eugênio, Mauro, Sérgio, Sr. Ademir, Nirlei, Val, Mirian, Elizângela, Carol, Tadeu, Éder, Leandro, Wilson, Carol,

    Ana, e a todos aqueles que por acaso eu tenha esquecido, o meu muito obrigada.

    Vou sentir muita falta de todos vocês...

  • AGRADECIMENTOS Agradeço ao Prof. Dr. José Wilson Magalhães Bassani, pela oportunidade de aprendizado e pelo rigor. Agradeço a Profa. Dra. Rosana Alamada Bassani, pela sua dedicação e orientação e toda a ajuda com as correções da tese. Ao Prof. Kleber Franchini, do Departamento de Clínica Médica da Faculdade de Ciências Médicas da Unicamp, meu muito obrigada pela oportunidade de contato com Biologia Molecular, pela disponibilização de seu laboratório, recursos, equipamentos, fornecimento de animais e pelo seu apoio; Agradeço a Thais Holtz Theizen, pela preparação dos modelos experimentais e medição da pressão arterial; ao Marcus Corat e Sabata Constâncio pela ajuda com os experimentos de Biologia Molecular; e a todos os demais colegas e funcionários daquele laboratório – Antônio, Walquer, Carol, Adriana, e todos os demais colegas que fizeram de minha passagem por lá uma alegre oportunidade de aprendizado. Aos amigos do Laboratório de Pesquisa Cardiovascular: Nivaldo, Gentil, Sandro, Pedro, Rafael, Letícia, Denile, por contribuirem para que as horas de trabalho no laboratório fossem mais produtivas e alegres. Aos amigos do Departamento de Engenharia Biomédica (DEB): Gustavo, Gláucia, Suzy, Diego, Hayram, Daniela, Ricardo, Maurício, Ana, José Paulo, Eduardo Jorge, Fortal (Jorge), e especialmente à Valéria por sua grande ajuda em muitas situações. Agradeço aos técnicos do Laboratório de Apoio a Pesquisa: Elizangela Souto de Oliveira, Luciana Alves e Ana Carolina Fantin e Gilson Barbosa Maia Jr. Aos funcionários do DEB e Centro de Engenharia Biomédica, em especial ao engenheiro Sr. Sérgio Paulo Moura pela ajuda com a manutenção do equipamento e aos Srs. Eugênio Carlos Carraro e Ademir Luiz Xavier, também pela ajuda técnica com a manutenção do equipamento. Ao Sr. Mauro Sérgio Martinazo, pelo apoio com a confeção de gráficos e material de congressos. Um agradecimento carinhoso e especial as secretárias Eloisa Helena da Silva Quitério, Nirlei Vitarelli de Souza e Marlene Caumo dos Santos, pela competência e principalmente a amizade. Ao atual secretário do DEB/FEEC Sr. Carlos Eduardo Santos. Aos professores do departamento DEB/FEEC Profa. Vera, Prof. Eduardo Costa Tavares, Prof. Sérgio Santos Mühlen. Às funcionárias do CREB, Valdinéia Sônia Petinari, Mirian Clavico Alves, Sílvia e Iris pela sua ajuda e amizade. Aos funcionários do DEB/CEB, Márcia de Almeida Queiroz, pela manutenção da parte ótica do equipamento empregado nos experimentos. Aos funcionários do DEB/CEB, Wilson José Bizinotto, Éder Trevisolli da Silva, Leandro Donizete Alves e Tadeu Marcos Ferreira Filho do Laboratório de Informática) e demais funcionários e colegas de trabalho de quem por acaso eu tenha me esquecido. Ao Prof. Dr. Achilles Piedra Buena, pela ajuda com estatística e pelo carinho que dispensava a todos aqueles com quem convivia.

  • Ao Dr. Allen D. Samarel e Dr. Michael Porter, por informações técnicas sobre experimentos de biologia molecular. Ao Marc-Andreas Mündler, meu marido, pela sua ajuda imprescindível nos meus estudos, pelo apoio em todos os momentos deste trabalho e pela grande amizade. A ele, o meu muitíssimo obrigada. À minha família: à minha mãe, Maria Odila; às minhas irmãs Berenice e Letícia; aos meus cunhados, Ivan e Marco Aurélio; e à parte mais divertida da família: Giulia, Sophia, Isabella, Débora e Daniel. Agradeço ao CNPq pelo auxílio financeiro durante este trabalho.

  • SUMÁRIO / ABSTRACT

    SUMÁRIO

    A hipertrofia cardíaca é uma resposta adaptativa inicial a diferentes estresses cardiovasculares

    (i.e. sobrecarga de pressão) e está associada a remodelamento mecânico, elétrico e algumas vezes a

    alterações da regulação de Ca+2 celular.

    A contração de miócitos ventriculares cardíacos é disparada pela mobilização de Ca2+: pelo

    influxo de Ca2+ através de canais do tipo L e liberação de Ca2+ induzida por Ca2+ (CICR) a partir do

    retículo sarcoplasmático (RS), e consequente aumento da concentração deste íon no citosol ([Ca2+]i). O

    relaxamento ocorre pela remoção de Ca2+ do citosol por quatro mecanismos de transporte de Ca2+ –

    ATPase de Ca2+ do retículo sarcoplasmático (A-RS), troca Na+/Ca2+ (NCX), ATPase do sarcolema e

    uniporter mitocondrial. A contribuição relativa de cada um destes transportadores para o relaxamento

    depende da espécie, idade e possivelmente de condições patológicas.

    Nosso estudo compara o transporte de Ca2+ durante o relaxamento e a diástole de miócitos de

    animais após 2 ou 7 dias de coarctação aórtica ao de animais controle sob os aspectos: a) contribuição

    relativa dos transportadores de Ca+2 para o relaxamento a partir de dados da cinética de relaxamento,

    para os quais estabeleceu-se uma relação entre a queda da [Ca2+]i e relaxamento; b) perda espontânea

    de Ca2+ do RS durante a diástole; c) resposta contrátil à variação da concentração de Ca2+ extracelular;

    d) expressão de genes que codificam proteínas envolvidas no transporte de Ca2+.

    Nossos resultados não indicam alteração da contribuição relativa dos transportadores de Ca2+,

    mas indicam maior perda de Ca2+ do RS durante a diástole. A razão entre a expressão de mRNAs

    codificadores da A-RS e do fosfolambam (proteína acoplada à A-RS que exerce um controle negativo

    sobre esta) encontra-se aumentada