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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.5.2021.tde-04042022-154953
Document
Author
Full name
Raphael dos Santos Coutinho e Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Moreira, Luiz Felipe Pinho (President)
Bacal, Fernando
Erasmus, Michiel Elardus
Souza, Rogério de
Title in Portuguese
Perspectivas da simpatectomia torácica bilateral como tratamento da insuficiência cardíaca
Keywords in Portuguese
Cardiomiopatia dilatada
Estresse oxidativo
Hipertensão arterial pulmonar
Insuficiência cardíaca
Remodelação ventricular
Simpatectomia
Abstract in Portuguese
A insuficiência cardíaca é o estágio final de diversas cardiopatias. Apesar do constante avanço no tratamento clínico da insuficiência cardíaca, esta afecção continua a ter alta mortalidade e morbidade. Novas opções de tratamento são importantes, uma vez que o número de transplantes cardíacos é escasso em relação ao número de pacientes no estágio final da doença. Portanto, avaliamos o uso da simpatectomia torácica bilateral como opção de tratamento em modelos experimentais de insuficiência cardíaca. Para tal avaliação, utilizamos os modelos de cardiomiopatia dilatada induzida por doxorrubicina e de hipertensão arterial pulmonar com disfunção do ventrículo direito induzida por monocrotalina. O modelo de cardiomiopatia dilatada ocasionou um remodelamento ventricular significativo, com aumento das câmaras cardíacas, perda de espessura do miocárdio e fibrose difusa. Estas alterações repercutiram na função ventricular esquerda, com queda da fração de ejeção, diminuição da reserva miocárdica, aumento do volume diastólico final e redução da eficiência cardíaca. Por outro lado, a simpatectomia bilateral se mostrou eficaz na prevenção do remodelamento ventricular, com diminuição importante da fibrose e da dilatação ventricular. Este fato levou a manutenção da função ventricular esquerda, com volume sistólico pré recrutável preservado e eficiência cardíaca conservada. Alterações semelhantes foram observadas no modelo de hipertensão arterial pulmonar. O grupo não tratado evoluiu com hiperplasia da parede das artérias pulmonares e aumento da expressão da actina de músculo liso. Observou-se também aumento da resistência vascular pulmonar, com consequente aumento da pós carga cardíaca, hipertrofia das paredes do ventrículo direito e queda dos indicadores de sua eficiência contrátil, como a dP/dT máxima e o volume sistólico pré recrutável. A disfunção do ventrículo direito foi ainda associada a hipertrofia dos cardiomiócitos e ao aumento significativo do estresse mitocondrial. A simpatectomia bilateral reduziu o remodelamento das artérias pulmonares, mitigando o remodelamento e a disfunção ventricular direita, sendo também associada a diminuição do estresse oxidativo nos cardiomiócitos e a manutenção da atividade mitocondrial. Com base nestes resultados, podemos concluir que a simpatectomia torácica bilateral atua na proteção do miocárdio tanto em cardiopatias de lesão direta ao músculo cardíaco, como a cardiomiopatia dilatada por toxicidade, quanto em cardiopatias reativas, como a insuficiência cardíaca secundaria a hipertensão pulmonar. Entretanto, estudos clínicos controlados serão necessários para avaliar o seu potencial como opção de tratamento para a insuficiência cardíaca
Title in English
Perspectives of bilateral thoracic sympathectomy for treatment of heart failure
Keywords in English
Cardiomyopathy dilated
Heart failure
Oxidative stress
Pulmonary arterial hypertension
Sympathectomy
Ventricular remodeling
Abstract in English
Heart failure is the final stage of several cardiopathies. Despite constant advances in the clinical treatment approaches of heart failure, it still has a high mortality and morbidity. New treatment options are important, as the number of heart transplants is limited in relation to the number of patients at the final stage of the disease. Therefore, we assessed the use of bilateral thoracic sympathectomy for treatment in experimental models of heart failure. For this assessment, we used a dilated cardiomyopathy model induced by doxorubicin and pulmonary arterial hypertension with a right ventricular dysfunction model induced by monocrotaline. The dilated cardiomyopathy model led to significant ventricular remodeling, with augmented heart chambers, loss of myocardium thickness, and diffuse fibrosis. These alterations reverberated on left ventricular function, with a decrease in ejection fraction, loss of myocardium reserve, increase in end-diastolic volume, and reduction in heart efficiency. On the other hand, bilateral thoracic sympathectomy was effective in preventing ventricular remodeling, with an important reduction in fibrosis and ventricular dilation. This led to maintenance of left ventricular function, with preserved preload recruitment stroke work and heart efficiency. Similar alterations were observed on the pulmonary arterial hypertension model. The untreated group showed progressive pulmonary arterial wall hyperplasia and amplified smooth muscle actin expression. There was also an increase in pulmonary vascular resistance, with consequent augmentation of cardiac afterload, hypertrophy of the right ventricular wall, and decreased contractile efficacy indicators, such as dP/dT max and preload recruitable stroke work. Right ventricular dysfunction was associated with cardiomyocyte hypertrophy and a significant increase in mitochondrial stress. Bilateral thoracic sympathectomy was able to reduce pulmonary artery remodeling and mitigate right ventricular remodeling and dysfunction. Furthermore, it was associated with decreased oxidative stress in cardiomyocytes and the maintenance of mitochondrial activity. Based on these results, we can conclude that bilateral thoracic sympathectomy protects the myocardium in both cardiopathies with direct lesions on the cardiac muscle, such as toxic dilated cardiomyopathy, and reactive cardiopathies, such as heart failure secondary to pulmonary hypertension. However, controlled clinical trials are warranted to fully assess its potential as a treatment option for heart failure
 
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Publishing Date
2022-04-07
 
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