CONTRATILIDADE MIOCÁRDICA APÓS EXPOSIÇÃO DE TRINTA DIAS DE

A contratilidade é o potencial do miocárdio de executar trabalho, ou o estado inotrópico (atividade das fibras). A contração de um músculo pode ser realizada de duas maneiras: isométrica e isotônica. Quando o músculo é estimulado, uma condição obrigatória para a contração é um encurtamento do sarcômero, porém não necessariamente um encurtamento do músculo inteiro. Logo, pode haver geração de força sem que o músculo tenha seu tamanho alterado (contração isométrica). Isso ocorre à custa do estiramento dos componentes elásticos. O encurtamento do sarcômero pode passar de certo ponto, levando ao encurtamento também no músculo, mantendo a tensão constante. Logo, passa a ser uma contração isotônica (BERS, 2002).

O cálcio entra na célula através de canais voltagem-dependentes, durante a despolarização, gerando assim uma corrente de influxo de cálcio ICa. O cálcio ao

entrar pelo sarcolema desencadeia a liberação de cálcio do RS, por ativação de receptores de rianodina através de um mecanismo conhecido como liberação cálcio induzida pelo cálcio. A combinação do influxo de cálcio e o cálcio liberado pelo retículo ocasionam um aumento da concentração de cálcio intracelular ([Ca]i),

possibilitando a ligação do cálcio como a TnC e, por consequência, desencadeia o processo contrátil (VASSALLO, OLIVEIRA E STEFANON, 2012).

A força isométrica desenvolvida, tanto para o ventrículo esquerdo quanto para o ventrículo direito, se manteve inalterada após a exposição ao cádmio por trinta dias (Figura 22), assim como as derivadas temporais (negativa e positivas) e o tempo de ativação (Figuras 23).

Para que ocorra um relaxamento do músculo deve ocorrer o desprendimento do cálcio da TnC e a posterior diminuição da [Ca]i e, para que este fato aconteça,

alguns processos estão envolvidos na retirada de cálcio do sarcoplasma. A possibilidade dessa redução ocorre devido à ação de quatro mecanismos distintos: a bomba de cálcio presente no RS (SERCA), a qual realiza o trabalho de recaptura de cálcio para seu interior; a Ca ATPase do sarcolema ou o trocador sódio/cálcio do sacolema (NCX); e o uniporte de cálcio mitocondrial (BERS, 2002). A SERCA é uma proteína presente na membrana do RS com a propriedade de recapturar cálcio e favorecer a diástole, bem como auxiliar na próxima contração através do armazenamento e liberação desse íon através do estímulo elétrico.

O TR50% do VE se manteve inalterado após exposição por trinta dias, no entanto, quando se visualiza o mesmo tempo para o VD observa-se que o cádmio foi capaz de aumentar o tempo de relaxamento deste ventrículo, conforme Figura 24.

O relaxamento muscular envolve vários mecanismos, sendo que um deles é a recaptação de cálcio pelo RS, uma manobra realizada para avaliar possíveis alterações na participação do RS, na contração, depois do tratamento por 30 dias com cádmio, foi a PPP de 15, 30 e 60 segundos na estimulação elétrica. É de conhecimento que os músculos cardíacos de mamíferos, após curto período de pausa, têm sua primeira contração potencializada (VASSALLO e MILL, 1988). Os resultados obtidos demonstram que não há potenciações da contração para os

tempos de 30 e 60 segundos de pausa no VD de animais expostos (Figura 25B) e não são observadas alterações nas PPP do VE (Figura 25A). Este achado, associado com as modificações do tempo de relaxamento das contrações, propõe que o Cd2+ induz a existência de alterações no RS, reduzindo sua recaptação de cálcio a partir do mioplasma no VD.

Em condições fisiológicas, os sistemas (simpático e parassimpático) atuam simultaneamente, no entanto, um pode vir a prevalecer sobre o outro no sentido de adequar, a cada instante, a atividade do coração para que sua função seja a mais eficiente possível.

NASCIMENTO, DEL CORSSO, CARVALHO et al. (2012) descrevem que os principais efeitos da ativação simpática no coração normalmente são: taquicardia, facilitação da condução atrioventricular, aumento na força de contração atrial e ventricular, além de aceleração do relaxamento ventricular. Em descrições mais detalhadas em relação ao miocárdio, o efeito mais relevante é o aumento da força de contração (efeito inotrópico positivo), o qual pode ser associado ao crescimento no influxo de Ca2+ pelos canais do tipo L, maior liberação de Ca2+ dos estoques intracelulares e mais sensibilidade da maquinaria contrátil a este íon.

No intuito de analisar as possíveis modificações promovidas pela exposição ao cádmio no influxo de cálcio transarcolemal (avaliação dos canais tipo L do sarcolema), os músculos foram submetidos a três protocolos experimentais: medida do PRC, curva concentração vs resposta ao cálcio extracelular e contrações tetânicas.

A Figura 26 apresenta as curvas concentração-respostas ao aumento da concentração de cálcio extracelular e evidencia que a exposição ao cádmio não teve a capacidade de alterar a resposta da força desenvolvida frente a crescentes concentrações de cálcio quando comparamos o grupo controle com o grupo tratado. Isso sugere que os miócitos dos animais tratados não tem sua permeabilidade ao cálcio modificada.

Em relação ao protocolo PRC, a Figura 27 demonstra que o tratamento com cádmio não promoveu alteração no VE nem no VD. Com esse resultado pode-se inferir que

a exposição durante trinta dias não alterou o influxo de cálcio nos ventrículos dos animais expostos.

As contrações tetânicas foram realizadas para contribuir na análise do influxo transarcolemal de cálcio e afinidade das proteínas contráteis ao cálcio, visto que o protocolo foi realizado em presença de cafeína (que aumenta a liberação de cálcio do RS para o sarcoplasma e inibe o mecanismo de recaptação de cálcio pelo RS, tornando o íon Ca2+ mais disponível para a contração muscular). A Figura 29 mostra que o tratamento com cádmio não foi capaz de alterar o pico e o platô das contrações tetânicas, indicando assim que o influxo de cálcio não sofre alteração pós-bloqueio do RS e a sensibilidade das proteínas contráteis ao cálcio assim como visualizada nas curvas concentração vs resposta ao cálcio extracelular.

A ativação simpática ocasiona a liberação de norepinefrina nas varicosidades dos terminais nervosos em íntimo contato com todo o miocárdio. O principal receptor adrenérgico encontrado nas células cardíacas é do tipo β1 e, possivelmente, a

grande maioria dos efeitos da ativação simpática no coração é devida à interação com este receptor (NASCIMENTO, DEL CORSSO, CARVALHO et al., 2012) . A Figura 28 mostra que os músculos papilares do VE quanto os strips de VD dos animais expostos não sofreram alteração na resposta contrátil frente a um agonista

β-adrenérgico (isoproterenol) quando comparados ao grupo controle, sugerindo que não ocorreu dessensibilização dos receptores β-adrenérgicos.

Com base nesse resultado juntamente com a não alteração no influxo transarcolemal de cálcio e na sensibilidade dos miofilamentos ao cálcio, nem ocorre uma diminuição no tempo de relaxamento ventricular, há indícios de não haver participação da atividade simpática sobre a maquinaria contrátil após exposição por trinta dias, fato contrário ao observado na avaliação in vivo.

Com os resultados obtidos neste trabalho e baseando-se em trabalhos realizados (TÉLLEZ-PLAZA, NAVAS-ACIÉN e GUALLAR, 2010; FADLOUN e LEACH, 1981), é sugestivo que o cádmio, sendo exposto via água de beber por 30 dias, induza um aumento da atividade simpática, provocando um aumento da resistência vascular periférica, contribuindo assim para que haja um aumento da pressão arterial e consequente aumento do inotropismo. Entretanto esse efeito não é observado na avaliação in vitro, não há aumento da força desenvolvida pelos músculos, o influxo

de Ca2+ através do sarcolema se encontra inalterado, assim como não há alterações frente a estimulações β-adrenérgicas. Por tais motivos, é sugestivo que haja a intervenção de outros fatores de regulação da pressão, tais como regulação neuro- humoral.

O cádmio embora esteja corroborando para um aumento de pressão, essas agressões ainda não foram suficientes para que existisse uma alteração na “maquinaria contrátil” do músculo cardíaco.

6 CONCLUSÃO

Estudos de especificidade e seletividade demonstraram que o efeito da matriz presente nos tecidos não interfere sobre a quantificação da concentração do cádmio nestes, possibilitando assim, que as determinações fossem realizadas baseando-se em curvas analíticas, exceto para os tecidos: ósseo, hepático e testicular, que demonstraram sofrer efeito de matriz e necessário o uso de curvas de adição- padrão.

Os estudos de recuperação realizados para o metal demostraram a boa eficiência e adequação do método e, as recuperações obtidas estão dentro da faixa de aceitação estabelecida pela AOAC (2002). Os valores de R2 obtidos nas análises estão dentro dos critérios de aceitação definidos por ALBANO e RODRIGUES (2007), sugerindo que o método possui boa linearidade.

O cádmio é um dos mais tóxicos metais tendo uma grande habilidade de se acumular nos organismos vivos e com um tempo de meia vida muito longo nestes. Ao expor animais por trinta dias a uma concentração de 100 mg L-1 em água de beber, os mesmos foram capazes de desenvolver um aumento de pressão arterial sistólica além de demonstrarem uma redução no ganho de massa corpórea durante o tempo de exposição.

Os valores de concentração de cádmio encontrados no sangue dos animais se revelam maiores que os valores máximos permitidos pela legislação vigente (ACGIH, 2007) e, como observados em trabalhos realizados anteriormente, os principais sítios de deposição de cádmio são os rins e o fígado. Entretanto, houve certo destaque nas concentrações de cádmio no pâncreas e nas tíbias dos animais estudados, o que pode contribuir para estudos futuros na investigação da participação do cádmio no desenvolvimento de outras doenças tais como a diabetes.

Ao final do tratamento, através da avaliação in vivo, os animais tratados demonstraram um aumento da PAS, PAD e PAM, além da FC. Também foi possível perceber um aumento da PSVE e uma ligeira diminuição na PDfVD sem que houvesse alterações nas derivadas temporais de ambos os ventrículos. Estes resultados sugerem que o cádmio pode vir a induzir um aumento da atividade simpática.

Na preparação in vitro, a exposição direta dos músculos ao metal demonstrou uma redução no desenvolvimento de força contrátil em concentrações superiores a 5 µmol L-1. No entanto, este mesmo resultado não é observado quando animais são expostos ao cádmio através da água de beber por um período de trinta dias. O tratamento não alterou a sensibilidade das proteínas contráteis ao cálcio como também não alterou a ativação β-adrenérgica nem o influxo transarcolemal de cálcio, porém foi capaz de modificar a função do retículo sarcoplasmático do VD através da menor recaptação de cálcio.

Uma vez que este trabalho se demonstra inédito na literatura e que os mecanismos de ação do cádmio sobre o sistema cardiovascular não são claramente elucidados, os resultados apresentados contribuem para o entendimento dos possíveis efeitos tóxicos deste metal.

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