Efeitos da infecção experimental com Trypanosoma cruzi sobre a morfologia do miocárdio, propriedades mecânicas de cardiomiócitos isolados e tolerância ao exercício físico de ratos Wistar

Abstract

O Trypanosoma cruzi (T. cruzi), um protozoário parasita intracelular, é o agente causador da doença de Chagas. Esse parasito é capaz de induzir modificações patológicas na morfologia e hemodinâmica do coração, alterações que têm sido implicadas na redução da tolerância ao exercício em indivíduos portadores da doença de Chagas. Modificações na mecânica de cardiomiócitos nessa doença têm sido raramente relatadas e o papel dessas alterações na tolerância ao exercício permanece desconhecido. Assim, o presente estudo investigou os efeitos da infecção experimental com Trypanosoma cruzi sobre a morfologia do miocárdio, propriedades mecânicas de cardiomiócitos isolados e tolerância ao exercício físico de ratos Wistar. Vinte e oito ratos Wistar machos foram divididos em um grupo não infectado (n=14) e um grupo infectado (n=14). Após nove semanas da inoculação com T. cruzi, os animais foram submetidos a um protocolo incremental de corrida para avaliação do desempenho físico. Em seguida, os corações foram removidos para a análise histopatológica e morfométrica e cardiomiócitos foram isolados por dispersão enzimática para análise das propriedades mecânicas. Os resultados encontrados demonstraram que a infecção com T. cruzi prejudicou a tolerância ao exercício resultando em redução significativa da distância percorrida, tempo total até a fadiga e carga de trabalho. Nos animais infectados observou-se a presença de infiltrado inflamatório, hipertrofia dos ventrículos e de cardiomiócitos do ventrículo esquerdo, além do aumento da quantidade de colágeno, vasos sanguíneos e prejuízos na mecânica celular. Miócitos atriais e ventriculares dos animais infectados mostraram redução significativa da amplitude de contração, máxima velocidade de contração e relaxamento, e aumento no tempo para metade do relaxamento. Ainda, miócitos ventriculares desses animais infectados também apresentaram aumento do tempo para o pico de contração. De acordo com esses resultados, foi possível concluir que a disfunção da contratilidade dos cardiomiócitos induzida pela infecção com T. cruzi ocorre em um ambiente morfologicamente alterado e que essas alterações podem estar associadas com a redução da tolerância ao exercício físico nos ratos infectados.

Trypanosoma cruzi (T. cruzi), an intracellular protozoan parasite, is the causative agent of Chagas’ disease. This parasite is able to alter the morphology and hemodynamics of the heart, changes that have been implicated in the reduction of exercise tolerance in individuals with Chagas’ disease. Changes in cardiomyocyte mechanics in this disease have been rarely reported and the role of these changes in exercise tolerance remains unknown. Thus, the present study investigated the effects of experimental Trypanosoma cruzi infection on myocardium morphology, mechanical properties of isolated cardiomyocytes and exercise tolerance in Wistar rats. Twenty-eight male Wistar rats were divided into an uninfected (n=14) and an infected group (n=14). After nine weeks of inoculation with trypomastigote forms of T. cruzi, animals were subjected to an incremental running protocol to evaluate the physical performance. Then, hearts were removed for histopathological and morphometric analysis and cardiomyocytes were isolated by enzymatic dispersion for analysis of mechanical properties. The results showed that T. cruzi infection impaired exercise tolerance resulting in a significant reduction in distance traveled, total time to fatigue and workload. In the heart of infected animls it was observed the presence of inflammatory infiltrate, hypertrophy of the ventricles and the left ventricular cardiomyocytes, increase of collagen and blood vessels amount and impairments in cellular mechanics. Atrial and ventricular myocytes from infected animals showed a significant reduction of contraction amplitude, maximal rate of contraction and relaxation and increase in time to half relaxation. These ventricular myocytes also showed increased time to peak of contraction. According to these results it was possible conclude that the dysfunction of cardiomyocytes contractility induced by T. cruzi infection occurs in an environment morphologically altered and these changes may be associated with reduction of exercise tolerance in infected rats.