Efeitos funcionais do hipertireoidismo em músculos papilares isolados de rato : possíveis alterações nos mecanismos de acoplamento excitação-contração cardíaco

Abstract

Resumo: Introdução: O íon cálcio (Ca2+) tem uma grande importância como via de sinalização para a geração da despolarização, indução da liberação de Ca2+ pelo retículo sarcoplasmático (RS) e na ativação da maquinaria contrátil. Condições fisiopatológicas que alterem o controle de Ca2+ pelos miócitos são uma das causas centrais de disfunções contráteis e arritmias no músculo cárdiaco. No entanto, relativamente pouco se sabe sobre a influência do hormônio da tireóide sobre os eventos celulares associados com o aumento e a diminuição do Ca2+ citoplasmático no processo de acoplamento excitação-contração (AEC) do músculo cardíaco. Objetivos: Avaliar as alterações funcionais e propor como o Ca2+ esta sendo manuseado em músculos papilares isolados de animais com hipertireoidismo. Materiais e métodos: Foram utilizados 36 ratos wistars divididos em dois grupos, um grupo controle e um grupo hipertireoideo que foi induzido hipertireoidismo através de injeções intraperitoneais de T3 (15 ?g/100g de peso animal) durante dez dias. Para avaliação funcional foram mensurados vários parâmentos contráteis como a força máxima de contração, +df/dt, -df/dt, tempo de contração e relaxamento, força de contração em diferentes concentrações de sódio extracelular, potenciação pós-pausa e força de contração induzida por cafeína. Resultados: As principais alterações encontradas nos animais hipertireoideos, comparado ao animal controle, foi uma diminuição na potenciação pós-pausa (PPP) em todos os tempos de pausa (P < 0,05); aumento na velocidade máxima de contração (+df/dt) e de relaxamento (-df/dt) (P < 0,001); diminuição no percentual de ganho de força com a diminuição da concentração de sódio extracelular (P < 0,001); diminuição da produção de força máxima na contração induzida por cafeína (P < 0,003); e diminuição no tempo para se atingir o pico de contração, diminuição no intervalo de tempo do pico de contração até o relaxamento máximo e diminuição no invertalo de tempo entre o início da contração até o relaxamento máximo (P < 0,001). O valor de força máxima na contração de músculos papilares estimulados eletricamente não apresentou diferença estatística entre os grupos (P = 0,973). Conclusão: A diminuição na PPP e na força máxima de contração induzida por cafeína é provavelmente devida à diminuição no conteúdo de cálcio do RS, causado pelo vazamento de Ca2+ do RS. A diminuição no percentual de ganho de força com a diminuição na concentração de sódio extracelular possivelmente reflete uma diminuição na expressão do trocador Na+/Ca2+ (NCX). O aumento na velocidade máxima de contração e ralaxamento são possivelmente devidos ao aumento na expressão da SERCA2 e ?-MHC. Porém estudos mais aprofundados, com técnicas mais sensíveis para cada umas dessas hipóteses precisam ser realizados, para aumentar as evidências das possíveis modificações no AEC e no controle de cálcio pelo músculo cardíaco com hipertireoidismo.

Abstract: Introduction: The calcium ion (Ca2+) has a great importance with a signaling pathway for the generation of depolarization, induced Ca2+ release from the sarcoplasmic reticulum (SR) and the activation of the contractile machinery. Pathophysiological conditions that alter the control of Ca2+ by myocytes is one of the central causes of contractile dysfunction and arrhythmias in cardiac muscle. However, relatively little is known about the influence of thyroid hormone on the cellular events associated with increased and decreased cytoplasmic Ca2+ in the process of excitation-contraction coupling (ECC) of the heart muscle. Objectives: To evaluate the functional changes and propose how Ca2+ is being handled in isolated papillary muscles of animals with hyperthyroidism. Methods: We used 36 Wistar rats were divided into two groups, a control group and a hyperthyroid group was induced by T3 intraperitoneal injections (15 ?g/100g weight animal) for ten days. For functional evaluation were measured several contractile parameters as the maximum force of contraction, +df/dt, -df/dt, time of contraction and relaxation, contraction force in different concentrations of extracellular sodium, post-rest potentiation and force of contraction induced by caffeine. Results: The primary findings in hyperthyroid animals compared to control animals, was a decrease in post-rest potentiation (PRP) in all pause times (P <0.05), increase in the speed of contraction (+df/dt) and relaxation (-df/dt) (P <0.001), decrease in the percentage of gain in strength with decreasing extracellular sodium concentration (P <0.001), decreased production of maximum force contraction induced by caffeine (P <0.003) and decreased the time to reach peak shrinkage, decrease in time interval of peak contraction to relaxation and decreased interval maximum time between onset of contraction until maximal relaxation (P <0.001). The value of maximum force of contraction in papillary muscles stimulated electrically no showed statistically significant difference between groups (P = 0.973). Conclusion: The decrease in the PRP and the maximum force of contraction induced by caffeine is likely due to a decrease in calcium content of SR, caused by leakage of Ca2+ from SR. The decrease in the percentage of gain of strength with the decrease in extracellular sodium concentration may reflect a decrease in the expression of Na+/Ca2+ exchanges (NCX). The increase in speed of contraction and ralaxation are possibly due to increased expression of ?-MHC and SERCA2. However further studies with more sensitive techniques for each one of these assumptions need to be made to increase the evidence of potential changes in the AEC and the control of calcium by heart muscle with hyperthyroidism.