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. 2021 Apr;116(4):784-792.
doi: 10.36660/abc.20190813.

Effects of Late Aerobic Exercise on Cardiac Remodeling of Rats with Small-Sized Myocardial Infarction

[Article in English, Portuguese]
Lidiane M Souza  1 , Marina P Okoshi  1 , Mariana J Gomes  1 , Mariana Gatto  1 , Eder A Rodrigues  1 , Thierres H D Pontes  1 , Felipe C Damatto  1 , Leiliane R S Oliveira  1 , Patrícia Aparecida Borim  1 , Aline R R Lima  1 , Leonardo A M Zornoff  1 , Katashi Okoshi  1 , Luana U Pagan  1
Affiliations

Effects of Late Aerobic Exercise on Cardiac Remodeling of Rats with Small-Sized Myocardial Infarction

[Article in English, Portuguese]
Lidiane M Souza et al. Arq Bras Cardiol. 2021 Apr.

Abstract
in English, Portuguese

Background: Physical exercise has been considered an important non-pharmacological therapy for the prevention and treatment of cardiovascular diseases. However, its effects on minor cardiac remodeling are not clear.

Objective: To evaluate the influence of aerobic exercise on the functional capacity, cardiac structure, left ventricular (LV) function, and gene expression of NADPH oxidase subunits in rats with small-sized myocardial infarction (MI).

Methods: Three months after MI induction, Wistar rats were divided into three groups: Sham; sedentary MI (MI-SED); and aerobic exercised MI (MI-AE). The rats exercised on a treadmill three times a week for 12 weeks. An echocardiogram was performed before and after training. The infarction size was evaluated by histology, and gene expression was assessed by RT-PCR. The significance level for statistical analysis was set at 5%.

Results: Rats with MI lower than 30% of the LV total area were included in the study. Functional capacity was higher in MI-AE than in Sham and MI-SED rats. The infarction size did not differ between groups. Infarcted rats had increased LV diastolic and systolic diameter, left atrial diameter, and LV mass, with systolic dysfunction. Relative wall thickness was lower in MI-SED than in the MI-AE and Sham groups. Gene expression of the NADPH oxidase subunits NOX2, NOX4, p22phox, and p47phox did not differ between groups.

Conclusion: Small-sized MI changes cardiac structure and LV systolic function. Late aerobic exercise is able to improve functional capacity and cardiac remodeling by preserving the left ventricular geometry. NADPH oxidase subunits gene expression is not involved in cardiac remodeling or modulated by aerobic exercise in rats with small-sized MI.

Fundamento: O exercício físico tem sido considerado uma importante terapia não farmacológica para a prevenção e tratamento das doenças cardiovasculares. No entanto, seus efeitos na remodelação cardíaca leve não são claros.

Objetivo: Avaliar a influência do exercício aeróbico sobre a capacidade funcional, estrutura cardíaca, função ventricular esquerda (VE) e expressão gênica das subunidades da NADPH oxidase em ratos com infarto do miocárdio pequeno (IM).

Métodos: Três meses após a indução do IM, ratos Wistar foram divididos em três grupos: Sham; IM sedentário (IM-SED); e IM exercício aeróbico (IM-EA). Os ratos se exercitaram em uma esteira três vezes por semana durante 12 semanas. Um ecocardiograma foi realizado antes e após o treinamento. O tamanho do infarto foi avaliado por histologia e a expressão gênica por RT-PCR. O nível de significância para análise estatística foi estabelecido em 5%.

Resultados: Ratos com IM menor que 30% da área total do VE foram incluídos no estudo. A capacidade funcional foi maior no IM-EA do que nos ratos Sham e IM-SED. O tamanho do infarto não diferiu entre os grupos. Ratos infartados apresentaram aumento do diâmetro diastólico e sistólico do VE, diâmetro do átrio esquerdo e massa do VE, com disfunção sistólica. A espessura relativa da parede foi menor no grupo IM-SED do que nos grupos IM-EA e Sham. A expressão gênica das subunidades NADPH oxidase NOX2, NOX4, p22phox e p47phox não diferiu entre os grupos.

Conclusão: Infarto do miocárdio pequeno altera a estrutura cardíaca e a função sistólica do VE. O exercício aeróbico tardio pode melhorar a capacidade funcional e a remodelação cardíaca por meio da preservação da geometria ventricular esquerda. A expressão gênica das subunidades da NADPH oxidase não está envolvida na remodelação cardíaca, nem é modulada pelo exercício aeróbico em ratos com infarto do miocárdio pequeno.

PubMed Disclaimer

Conflict of interest statement

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Figures

Figura 1
Figura 1. Fotos histológicas representativas de porções do ventrículo esquerdo com coloração por picrosirius red dos grupos Sham, infarto do miocárdio sedentário (IM-SED) e infarto do miocárdio e exercício aeróbico (IM-EA).
Figura 2
Figura 2. Capacidade funcional avaliada pelo teste de esforço máximo. Tempo de corrida (A) antes e depois do exercício; distância percorrida (B) antes e depois do exercício. IM-SED: infarto do miocárdio sedentário; IM-EA: infarto do miocárdio e exercício aeróbico; n: número de animais. Dados expressos em média ± desvio-padrão; ANOVA e Bonferroni; *p<0,05 vs Sham; #p<0,05 vs IM-SED.
Figura 3
Figura 3. Diâmetros dos cardiomiócitos. IM-SED: infarto do miocárdio sedentário; IM-EA: infarto do miocárdio e exercício aeróbico; n: número de animais. Dados expressos em média ± desvio-padrão; ANOVA e Bonferroni; *p<0,05 vs SHAM.
Figure 1
Figure 1. Representative histological photos of picrosirius red-stained portions of left ventricles from the groups SHAM, sedentary myocardial infarction (MI-SED), and aerobic exercise myocardial infarction (MI-AE).
Figure 2
Figure 2. Functional capacity evaluated by maximal exercise test. Running time (A) before and after exercise; running distance (B) before and after exercise. MI-SED: sedentary myocardial infarction; MI-AE: aerobic exercise myocardial infarction; n: number of animals. Data are expressed as mean ± standard deviation; ANOVA and Bonferroni; *p<0.05 vs SHAM; #p<0.05 vs MI-SED.
Figure 3
Figure 3. Cardiomyocyte diameters. MI-SED: sedentary myocardial infarction; MI-AE: aerobic exercise myocardial infarction; n: number of animals. Data are expressed as mean ± standard deviation; ANOVA and Bonferroni; *p<0.05 vs SHAM.
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