Características das sparks espontâneas de Ca2+ em cardiomiócitos de ratos espontaneamente hipertensos submetidos ao treinamento e ao destreinamento físico.

Abstract

O objetivo do presente estudo foi investigar os efeitos do treinamento e do destreinamento físicos sobre as características das sparks espontâneas de Ca2+, em cardiomiócitos de ratos espontaneamente hipertensos (SHR). Ratos SHR e Wistar normotensos com 16 semanas de idade, peso inicial de 357,5±4,0g (SHR) e 385,2±6,6g (Wistar), foram separados aleatoriamente em 8 grupos: hipertenso sedentário (HS); hipertenso treinado (HT); normotenso sedentário (NS); normotenso treinado (NT); hipertenso sedentário por 12 semanas (HSD); hipertenso destreinado (HD); normotenso sedentário por 12 semanas (NSD); normotenso destreinado (ND). Os animais dos grupos (HT, NT, HD e ND) foram submetidos a um programa de treinamento de corrida, 5 dias por semana, 1h por dia, numa intensidade de 60-70% da velocidade máxima de corrida, durante 8 semanas. Os animais dos grupos HD e ND permaneceram sem exercícios físicos por 4 semanas após a 8ª semana de treinamento. Após a eutanásia, cardiomiócitos das regiões do sub epicárdio (EPI) e do sub endocárdio (END) do ventrículo esquerdo e do ventrículo direito (VD) foram isolados por dispersão enzimática. As medidas das sparks foram feitas por meio de um microscópio confocal. As análises da amplitude, frequência, FWHM, FDHM, Tpico, Imax e &#964; das sparks foram feitas por meio do programa SparkMaster. Para as análises estatísticas foram usados os testes Kolmogorov-Smirnov, Shapiro-Wilk, Kruskal-Wallis e ANOVA two-way com teste post-hoc de Tukey. O nível de significância adotado foi de até 5%. Os resultados mostraram que a hipertensão aumentou a frequência e reduziu a amplitude, a FWHM, a FDHM nas regiões EPI e VD, a largura e duração total nos cardiomiócitos EPI e do VD, o Tpico nas células EPI e nas do VD, a Imax e a &#964; das sparks nas células EPI e do VD no grupo HS (p<0,05). A hipertensão reduziu a frequência das sparks nas células EPI e do VD e aumentou a frequência nas células END. A hipertensão também aumentou a amplitude, a FWHM, a FDHM, a largura e duração total, o Tpico, a Imax e a &#964; das sparks no grupo HSD (p<0,05). O treinamento físico reduziu a frequência das sparks nas células END e EPI dos ratos normotensos (p<0,05) e o destreinamento reverteu estas alterações (p<0,05). O treinamento físico reduziu a frequência das sparks nas células END e do VD dos ratos hipertensos (p<0,05) e o destreinamento não reverteu estas alterações (p<0,05). O treinamento físico aumentou a amplitude das sparks nas células END e do VD e reduziu nos cardiomiócitos EPI dos ratos normotensos e hipertensos (p<0,05) e o destreinamento não reverteu estas adaptações (p<0,05). O treinamento físico aumentou a FWHM, a FDHM, a largura e duração total, o Tpico, a &#964; e reduziu a Imax, nos cardiomiócitos dos ratos normotensos (p<0,05). O destreinamento não reverteu as alterações promovidas pelo treinamento físico na FWHM e na FDHM das células END e do VD, na largura total nas células END e do VD, na duração total nas células END, no Tpico nas células END e no VD, na Imax e na &#964; dos ratos normotensos (p<0,05). O treinamento físico aumentou a FWHM, a FDHM, a largura e duração total, o Tpico, a Imax e a &#964; nas células END e do VD, e reduziu a Imax nas células EPI dos ratos hipertensos (p<0,05). O destreinamento não reverteu as alterações promovidas pelo treinamento físico na FWHM e FDHM nas células END e EPI, na largura e duração total e no Tpico nas células END e EPI, na Imax nas células END e do VD e na &#964; dos ratos hipertensos (p<0,05). Em relação às diferenças regionais, cardiomiócitos END apresentaram maior frequência das sparks (grupos HS, HSD e HD), amplitude (grupos NT e HT), largura e duração (grupo HT) e Imax (grupos NS, NT e HT), em relação aos EPI do ventrículo esquerdo (p<0,05). Contrário a isto, observaram-se valores menores para a amplitude (grupos NS, NSD, ND, HSD e HD), a largura total (grupos NS, NT e NSD), a FDHM (grupos NS e NT), a duração total das sparks (grupos NS, NT e HT), o Tpico (grupos NS e HSD), a &#964; (grupos NS, NT e HSD) e a Imax (grupos NSD, ND, HSD e HD) nas células END, em relação às EPI. Conclui-se que: a) o treinamento físico atenuou os efeitos deletérios da hipertensão sobre as características das sparks espontâneas de Ca2+ nos ratos SHR; b) o destreinamento por 4 semanas não reverteu todos os efeitos promovidos pelo treinamento físico nas características das sparks espontâneas de Ca2+ e c) as características das sparks espontâneas de Ca2+ acontecem de forma distinta entre as células das regiões END e EPI do ventrículo esquerdo.

The aim of this study was to investigate the effects of exercise training and detraining on the characteristics of spontaneous Ca2+ sparks in cardiomyocytes of spontaneously hypertensive rats (SHR). Sixteen-week old SHR and normotensive Wistar rats with initial weight of 357,5±4,0g (SHR) and of 385,2±6,6g (Wistar), were randomly divided into 8 groups: hypertensive sedentary (HS); trained hypertensive (HT); normotensive sedentary (NS); trained normotensive (NT); hypertensive sedentary for 12 weeks (HSD); untrained hypertensive (HD); normotensive sedentary for 12 weeks (NSD); untrained hypertensive (ND). The animals from TH, NT, HD and ND groups were subjected to a running training program, 5 days/wk, 1h/day, 60-70% of running maximal velocity, for 8 weeks. The animals from HD and ND groups remained without exercise for 4 weeks after the training program. After euthanasia, cardiomyocytes from the sub epicardial (EPI) and sub endocardial (END) regions of the left ventricle and from the right ventricle were isolated by enzymatic dispersion. Calcium sparks were measured by means of a confocal microscope. The amplitude, frequency, FWHM, FDHM, Tpico, Imax e &#964; of the calcium sparks were analyzed by using the SparkMaster software. Data were analyzing using Kolmogorov-Smirnov, Shapiro-Wilk test and Kruskal-Wallis tests and two-way ANOVA followed by the post hoc Tukey test. The results demonstrated that hypertension increased the frequency and reduced the amplitude, FWHM and FDHM in myocytes from EPI and VD regions, total width and duration in myocytes from EPI and VD regions, Tpeak in cells from EPI and VD regions, Imax and &#964; in cells from EPI and VD regions of sparks in HS group animals (p<0,05). Hypertension reduced the frequency of sparks in cells from EPI and VD regions and increased the frequency in cells from END region. Hypertension also increased the amplitude, FWHM, FDHM, total width and duration, Tpeak, Imax and &#964; of sparks in cells from HSD group (p<0,05). Exercise training reduced the frequency of sparks in END and EPI cardiomyocytes from normotensive rats (p <0.05) and detraining reversed these changes (p <0.05). Exercise training reduced the frequency of sparks in cells from END region and VD of hypertensive rats (p <0.05) and detraining did not reversed these changes (p <0.05). Exercise training increased the amplitude of sparks in cells from END region and VD and reduced it in EPI cells from normotensive and hypertensive rats (p <0.05) and detraining did not reversed these changes (p <0.05). Exercise training increased the FWHM, FDHM, total width and duration, Tpeak, &#964; and reduced Imax in cardiomyocytes from normotensive rats (p <0.05). Detraining did not reversed the changes caused by exercise training in FWHM and FDHM of cells from END region and VD, total width in cells from END region and VD, total duration in cells from END region, Tpeak in cells from END region and VD, Imax and &#964; in cardiomyocytes from normotensive rats (p <0.05). The exercise training increased FWHM, FDHM, total width and duration, Tpeak, Imax and &#964; in cells from END region and VD, and reduced Imax in cells from EPI region of hypertensive rats (p <0.05). Detraining did not reversed the changes caused by exercise training in FWHM and FDHM in END and EPI cells, total width and duration, Tpeak in END and EPI cells, Imax in regions END and VD cells and &#964; of hypertensive rats (p <0.05). Regarding regional differences, END cells had a greater frequency (groups HS, HSD and HD), amplitude (groups NT and HT), total width and duration (HT) and Imax (group NS, NT and HT) of sparks compared to EPI cells from left ventricle (p <0.05). In contrast, END cells showed lower amplitude (groups NS, NSD, ND,HD, and HSD), total width and duration (group NS, NT and NSD) and FDHM (groups NS and NT) (group NS, NT and HT), Tpeak (groups NS and HSD), &#964; (group NS, NT, and HSD) and Imax (groups NSD, ND, HSD and HD) of sparks as compared to EPI cells. It was concluded that: a) exercise training modified the characteristics of spontaneous Ca2+ sparks in normotensive rats and attenuated the deleterious effects of hypertension on these characteristic in SHR; b) detraining for 4 weeks did not reverse all the effects caused by exercise training in the characteristics of spontaneous Ca2+ sparks; and c) the characteristics of spontaneous Ca2+ sparks occur distinctly between left ventricular END and EPI cells.