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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.17.2020.tde-08022021-150904
Document
Author
Full name
Marianne Lanes Delarisse
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2020
Supervisor
Committee
Simões, Marcus Vinícius (President)
Júnior, Rubens Fazan
Carvalho, Eduardo Elias Vieira de
Title in Portuguese
Padronização de protocolo de estresse cardíaco com dobutamina em modelo de cardiomiopatia chagásica crônica em hamsters
Keywords in Portuguese
Disfunção ventricular
Dobutamina
Hamsters
Miocardiopatia chagásica
Abstract in Portuguese
A doença de Chagas ainda é um importante problema de saúde pública em regiões endêmicas da América Latina, onde estima-se 8 milhões de infectados. A isquemia microvascular é frequente na cardiomiopatia chagásica crônica (CCC) e pode estar envolvida em processos fisiopatogênicos que levam a disfunção sistólica do ventrículo esquerdo. A obtenção de imagens cintilográficas de perfusão (CMP) em estresse e repouso pode ser ferramenta útil na investigação de modelos experimentais de cardiopatia, tendo sido padronizada em ratos e camundongos, mas sem relatos em hamsters. Desta forma, nosso objetivo foi padronizar um protocolo de estresse farmacológico com uso de dobutamina através da curva dose-resposta do efeito da infusão endovenosa de dobutamina sobre a pressão arterial e a frequência cardíaca em hamsters sírios normais. Na etapa 1, os animais passaram por procedimento cirúrgico para a canulação da artéria carótida e veia jugular para os registros da pressão arterial (PA) e frequência cardíaca (FC), respectivamente. As doses de dobutamina endovenosa nessa etapa foram de 2,5 à 40 µg/kg/min. A partir dos dados obtidos da curva de dose-resposta na etapa 1, foi estabelecido uma faixa de taxa de infusão de dobutamina de 2,5 a 17,5 µg/kg/min com a obtenção de imagens de perfusão miocárdica in vivo no repouso e estresse com dobutamina (Etapa 2-A). Contudo, as imagens de cintilografia miocárdica de perfusão revelaram dilatação da cavidade ventricular esquerda (VE) e defeitos perfusionais reversíveis nos animais do grupo controle, indicando efeitos cardiotóxicos. Após analisar as curvas dose-respostas da FC e da PA do grupo da etapa 2-A, optamos por realizar uma única infusão com dose única de 12,5 µg/kg/min (Etapa 2-B). Nesta etapa, os animais realizaram imagens de SPECT em repouso e após uma semana foi feita a infusão de dobutamina durante 1 minuto, com a dose de 12,5 µg/kg/min, seguida da aquisição das imagens cintilográficas de estresse. Após padronização deste regime de dose única, 23 animais chagásicos foram submetidos à infusão de dobutamina com dose de 12,5 µg/kg/min durante 1 minuto. O emprego do protocolo de dose única em 23 hamsters cronicamente infectados com T. cruzi (3,5x104 formas tripomastigotas da cepa Y), foi efetivo em promover defeitos perfusionais reversíveis em 9 animais (39%). Conclui-se, então, que o protocolo especialmente padronizado no nosso projeto se mostrou efetivo em produzir aumento significativo da FC e da PA em animais controles normais, sem produzir defeitos perfusionais isquêmicos ou sinais de disfunção miocárdica transitória durante o estresse. O protocolo de estresse com dobutamina foi capaz de induzir defeitos perfusionais reversíveis em significativa proporção de animais cronicamente infectados pelo T cruzi, em taxas dentro do que se tem descrito nos estudos conduzidos no cenário clínico.
Title in English
Standardization of a dobutamine cardiac stress protocol in a model of chronic Chagas cardiomyopathy in hamsters
Keywords in English
Chagasic cardiomyopaty
Dobutamine
Hamsters
Ventricular dysfunction
Abstract in English
Chagas disease is still an important public health problem in endemic regions of Latin America, where an estimated 8 million are infected. Microvascular ischemia is frequent in chronic cardiomyopathy (CCC) and may be involved in pathophysiological processes that lead to left ventricular systolic dysfunction. The use of scintigraphic perfusion images (CMP) in stress and rest can be useful in the investigation of experimental models of heart disease, having been standardized in rats and mice, but not related to hamsters. Thus, our objective was to standardize a pharmacological stress protocol using dobutamine through the dose-response curve of the effect of intravenous dobutamine infusion on blood pressure and heart rate in normal Syrian hamsters. In step 1, the animals undergo the surgical procedure for cannulation of the carotid artery to record blood pressure (BP) and heart rate (HR), and jugular vein, for drug infusion. As intravenous dobutamine doses in this step, they were 2.5 to 40 µg / kg / min. From the data captured by the dose response curve in step 1, a range of dobutamine infusion rate from 2.5 to 17.5 µg / kg / min was established to be used for the subsequent stress myocardial perfusion images aquisition (Step 2-A). However, the myocardial perfusion scintigraphy images revealed dilation of the left ventricular (LV) cavity and reversible perfusion defects in animals in the control group, indicating the presence of catecholamine induced cardiotoxic effects. After analyzing how the responses to the HR and PA doses of the group in step 2-A, we chose to perform a single infusion with a single dose of 12.5 µg / kg / min (Step 2-B). In this step, the animals underwent SPECT imaging at rest and after a week the imaging was repeated under dobutamine infusion for 1 minute, with a dose of 12.5 µg / kg / min. By using this modified stress protocol, the SPECT images showed no reversible perfusion defects in control animals. After that, in the step 3, 23 hamsters chronically infected with T. cruzi (3.5x104 trypomastigote forms of strain Y) were submitted to dobutamine infusion using this single dose regimen at a dose of 12.5 µg / kg / min for 1 minute. The use of a single dose protocol was effective in promoting reversible perfusion defects in 9 animals (39%). It was concluded, then, which personalized protocol in the project is effective in significantly increasing HR and BP in normal control animals, without producing ischemic perfusion damage or signs of transient myocardial dysfunction during stress. The dobutamine stress protocol was able to induce reversible perfusion defects in animals with chronic T cruzi infection, at similar rates that were described previously in clinical studies investigating CCC patients.
 
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Publishing Date
2021-03-24
 
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