ratos espontaneamente hipertensos e …revista.fmrp.usp.br/2006/vol39n1/5_shr_e_neuropatias.pdf ·...

RATOS ESPONTANEAMENTE HIPERTENSOS ENEUROPATIAS PERIFÉRICAS

SPONTANEOUSLY HYPERTENSIVE RATS AND PERIPHERAL NEUROPATHIES

Valéria P S Fazan1, Andréa L R de Kalil2, Adriana C L de Alcântara2, Adriana B Genari 2,Marcelo R Tavares2, Anaceres R Rodrigues2, Helio C Salgado3

1Docente. Departamento de Cirurgia e Anatomia. 2Alunos de Pós-graduação. Departamento de Neurologia. 3Docente. Departamentode Fisiologia. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto � USP.CORRESPONDÊNCIA: Valéria Paula Sassoli Fazan. Departamento de Cirurgia e Anatomia. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto � USP.Av. Bandeirantes 3900, Monte Alegre. CEP 14049-900 Ribeirão Preto - SP. Fone: (16) 3602-2501, FAX: (16) 3633-0017,e-mail: [email protected] ou [email protected]

Fazan VPS, Kalil ALR, Alcântara ACL, Genari AB, Tavares MR, Rodrigues AR, Salgado HC. Ratos espon-taneamente hipertensos e neuropatias periféricas. Medicina (Ribeirão Preto) 2006; 39 (1): 39-50.

Resumo: Modelo do Estudo: O presente estudo é uma revisão de literatura sobre o modelo dehipertensão espontânea e as conseqüências da hipertensão para o sistema nervoso periférico,somático e autonômico.

Importância do problema: Hipertensão é o principal fator de risco para acidente vascularcerebral e demência vascular, por causar importantes mudanças cerebrovasculares, tornando océrebro propenso a infartos, microaneurismas e isquemias. As principais mudanças causadasno sistema nervoso central (SNC) pela hipertensão, incluem: diminuição do volume cerebral,aumento no volume dos ventrículos e perda neuronal. Além das alterações no cérebro, a hiper-tensão causa outros danos que culminam em uma série de alterações patológicas renais eoutras doenças, as quais sustentam a elevação da pressão arterial, aumento da freqüênciacardíaca, e aumento da resistência vascular periférica. O rato espontaneamente hipertenso (SHR)é reconhecido como um excelente modelo de hipertensão experimental e pode servir comomodelo de estudos clínicos da hipertensão essencial humana. Embora esse modelo tenha sidobastante explorado em termos fisiológicos, estudos morfológicos, quando presentes, se limi-tam aos vasos. Mesmo quando nervos periféricos foram estudados morfologicamente nessesanimais, os vasos epineurais, perineurais e endoneurais foram o alvo do estudo. Raros são osestudos que envolvem as fibras nervosas nesse modelo de hipertensão.

Comentários: Recentemente, estudamos as alterações do nervo depressor aórtico (NDA)em SHR. Nossos resultados mostraram redução do tamanho das fibras mielínicas e redução dotamanho e número das fibras amielínicas, comparados aos controles normotensos da linha-gem Wistar-Kyoto. Outro estudo recente do nosso laboratório mostrou que, embora os níveispressóricos dos SHR machos, bem como a freqüência cardíaca, sejam muito superiores aosdas fêmeas, não há diferença morfológica nos nervos vagos cervicais entre SHR machos efêmeas. Ainda, fazemos uma descrição morfológica e morfométrica do nervo sural de SHR,fornecendo parâmetros morfológicos para posteriores estudos funcionais.

Descritores: Hipertensão Experimental. Neuropatias Hipertensivas. Neuropatias Autonômicas.Nervo Depressor Aórtico. Nervo Sural. Nervo Vago.

39

Medicina, Ribeirão Preto, X SIMPÓSIO BRASILEIRO DE FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR39 (1): 39-50, jan./mar. 2006 Capítulo V

40

Medicina (Ribeirão Preto) 2006; 39 (1): 39-50, jan./mar. SHR e neuropatiashttp://www.fmrp.usp.br/revista Fazan VPS, Kalil ALR, Alcântara ACL, Genari AB, Tavares MR, Rodrigues AR, Salgado HC

1- RATOS ESPONTANEAMENTE HIPERTEN-SOS � SHR: MODELO DE HIPERTENSÃO

Hipertensão é o principal fator de risco paraacidente vascular cerebral e demência vascular, porcausar importantes mudanças cerebrovasculares, tor-nando o cérebro propenso a infartos, microaneurismase isquemias. As principais mudanças causadas no sis-tema nervoso central (SNC), pela hipertensão, inclu-em: diminuição do volume cerebral, aumento no volu-me dos ventrículos e perda neuronal1. Além das alte-rações no cérebro, a hipertensão causa outros danosque culminam em uma série de alterações patológicasrenais e outras doenças2, as quais sustentam a eleva-ção da pressão arterial, aumento da freqüência cardí-aca, e aumento da resistência vascular periférica3.

Em 1963, Okamoto e Aoki4 introduziram umnovo modelo experimental de hipertensão, sem quenenhum recurso fisiológico, farmacológico ou cirúrgi-co fosse necessário. Os ratos espontaneamente hi-pertensos � SHR foram desenvolvidos por uma re-produção genética meticulosa, entre irmãos e irmãs,que uniformemente resultou em animais naturalmenteportadores de doença hipertensiva, em 100% dos des-cendentes5. Desde então, o SHR é reconhecido comoum excelente modelo de hipertensão experimental epode servir como modelo de estudos clínicos da hiper-tensão essencial humana.

A semelhança entre a hipertensão humana e aobservada no SHR, inclui: a) a predisposição genéticapara hipertensão sem etiologia específica, b) o aumentoda resistência periférica total sem expansão de volumee, c) igual resposta a tratamentos com drogas6,7. Porapresentar um relativo curto período de vida, ser pe-queno, ter relativamente baixo custo, e ser de fácil ma-nutenção em biotérios, os SHR são utilizados para estu-do da história natural, determinantes genéticos e altera-ções fisiopatológicas da doença hipertensiva essencial.

Autores ressaltam o cuidado na reprodução dalinhagem de ratos hipertensos (SHR) e seus controlesnormotensos � ratos Wistar Kyoto (WKY), pois ascaracterísticas distintas de cada linhagem podem mu-dar levemente de uma geração para outra, ou entrediferentes colônias8,9. Todavia continuam acreditandona comparação entre mecanismos presso-regulado-res da hipertensão essencial, e em vários modelosgenéticos de hipertensão experimental.

Em relação ao desenvolvimento da hipertensãoe das alterações da freqüência cardíaca em SHR jo-vens, Dickhout e Lee10, descreveram que a mensura-

ção indireta da pressão arterial sistólica mostrou-sesimilar entre SHR e WKY na 2ª e 3ª semanas de vida.Pequena diferença, porém estatisticamente significante(P = 0.02) apareceu na 4ª semana (SHR = 127 ± 3 /WKY = 118 ± 3 mmHg) e, por volta da 6ª semana, apressão arterial sistólica em SHR foi significativa-mente elevada comparada a do WKY (P = 0.005)(SHR = 148 ± 3 / WKY = 120 ± 5 mmHg). A fre-qüência cardíaca foi significativamente maior emSHR comparada ao WKY nas 2ª, 3ª e 4ª semanas(SHR= 397 ± 8 / 430 ± 7 / 441 ± 4 e WKY = 373 ± 9 /380 ± 5 / 407 ± 5, respectivamente), mas se tornousimilar na 6ª semana (SHR= 398 ± 5 / WKY = 392 ± 7).Concluíram, que a freqüência cardíaca elevada pre-cede a elevação da pressão arterial sistólica e umataquicardia pré-hipertensiva provavelmente é o primei-ro passo do desenvolvimento da hipertensão nos SHR.

Dois outros estudos2,7 descreveram que o pe-ríodo de maior aumento da pressão arterial sistólicaem SHR é da 3ª à 10ª semana, e que esta pode au-mentar até a 20ª semana de idade. Esses autores des-creveram que a média da pressão arterial sistólica paraSHR de 20 a 24 semanas de idade é de aproximada-mente 190 � 200 mmHg (mensuração direta), compa-rada com 115 � 130 mmHg dos WKY.

Trippodo e Frohlich7 ressaltaram que, embora oSHR seja um excelente modelo da hipertensão essen-cial humana, há as seguintes ressalvas: 1) reconheci-mento da improbabilidade de que ambas as formas dehipertensão espontânea (rato e o homem) sejam ex-pressões idênticas de uma doença hipertensora deter-minada geneticamente; 2) ambas têm origem poligênicae são influenciadas por fatores ambientais; 3) sendo ocontrole cardiocirculatório multifatorial, certos meca-nismos pressores não se expressam, necessariamen-te, em ambas as situações; 4) o conceito fisiológico deque o desequilíbrio de um mecanismo regulatório im-plica na expressão de um outro mecanismo, isto impli-ca que alterações secundárias, por exemplo, adaptati-vas, devam ocorrer nos dois modelos. Independente-mente da controvérsia quanto à similaridade, ou não,entre o SHR e a hipertensão essencial do homem, estemodelo tem se revelado bastante útil para melhor com-preensão de mecanismos fisiopatológicos, quer do pró-prio modelo em si, quer da hipertensão essencial dohomem. Embora a hipertensão dos SHR seja de de-senvolvimento espontâneo, fatores ambientais taiscomo, ingestão exagerada de sódio11, estresse12, alte-rações sociais13, e alterações do ciclo claro/escuro14

afetam esse desenvolvimento.

41

SHR e neuropatias Medicina (Ribeirão Preto) 2006; 39 (1): 39-50, jan./mar.Fazan VPS, Kalil ALR, Alcântara ACL, Genari AB, Tavares MR, Rodrigues AR, Salgado HC http://www.fmrp.usp.br/revista

A hipertensão do SHR adulto está associadacom um aumento da resistência periférica total e umdébito cardíaco normal ou diminuído15, embora nosanimais mais jovens (< 12 semanas) tivessem sidoobservados débitos cardíacos normais ou aumenta-dos16. Com o desenvolvimento da hipertensão arterialo SHR desenvolve uma progressiva hipertrofia cardí-aca17/20. O débito cardíaco permanece nos níveis nor-mais com o progresso da hipertensão até que nos es-tágios finais a função cardíaca começa a ser compro-metida, quando então, o débito cardíaco começa a re-duzir em função de uma insuficiência cardíaca con-gestiva17. Com relação à freqüência cardíaca, esta seencontra mais elevada do que nos ratos WKY já na 3a

semana de vida e se correlaciona, positivamente, comos níveis de pressão atingidos até a 6a semana devida10. A taquicardia é considerada como resultado deum aumento na freqüência intrínseca do marca passocardíaco. É interessante que a elevação precoce dafreqüência cardíaca nos SHR é um índice altamentepreditivo da ocorrência de hipertensão na populaçãoestudada10.

Conforme mencionado anteriormente um acha-do consistente nos SHR é o aumento da resistênciaperiférica total21,22. Parece que as pequenas artérias,arteríolas e, possivelmente, os esfíncteres pré � capi-lares sejam os principais responsáveis pelo aumentoda resistência vascular periférica7,23. Acredita-se quetanto processos ativos como estruturais, sejam res-ponsáveis pelo aumento da resistência periférica. Porexemplo, alteração da geometria vascular18,23, altera-ções da membrana celular da musculatura lisa vascu-lar24, ou diminuição da densidade arteriolar da muscu-latura esquelética25. Foi demonstrado, ainda, um au-mento da resistência venosa26, possivelmente relacio-nada ao aumento da atividade simpática22,27 e/ouhipertrofia venular26. Estudos mais recentes28 mostra-ram que nos SHR as alterações das propriedades fun-cionais precedem o desenvolvimento da hipertensãoarterial, e que a redução da distensibilidade e compla-cência vascular nos animais jovens resulta de umahipertrofia da camada média ao invés de alteraçõesintrínsecas das propriedades elásticas dos vasos.

A importância dos fatores neurais no desenvol-vimento da hipertensão do SHR foi demonstrada pormeio da redução da pressão arterial em resposta àablação cirúrgica, ou farmacológica, do sistema ner-voso autônomo simpático, prevenção do desenvolvi-mento da hipertensão por imunossimpatectomia,simpatectomia química e outros métodos7. Existe, por-

tanto, uma ampla documentação de uma hiperativida-de simpática no modelo SHR22,27,29,30. Entretanto, asimilaridade das respostas (∆%) pressóricas e de re-sistência periférica ao hexametônio, entre os SHR eos normotensos WKY sugere algum outro mecanis-mo, além do simpático, participando na manutençãoda hipertensão arterial de SHR jovens e velhos31.

2- ESTUDOS MORFOLÓGICOS E FUNCIO-NAIS EM SHR

Estudos do funcionamento do músculo cardía-co hipertrofiado, ou da regressão da hipertrofia comterapias anti-hipertensivas, são bem desenvolvidosnesse modelo experimental, face o desenvolvimentoda hipertrofia ventricular ser uma resposta à lenta eprogressiva elevação da pressão arterial, e da resistên-cia periférica total32/35. Em relação ao músculo estriado,Kramer e Waldrop36 realizaram um estudo da respos-ta neuronal em SHR, durante contração muscularisométrica, e obtiveram o seguinte resultado: tanto osSHR quanto os WKY, apresentaram significante re-dução da pressão arterial, evocada pela contraçãomuscular, via nervo tibial; porém, esta redução ocor-reu muito rapidamente e não se manteve por toda acontração. Em WKY a média foi de -21.1 ± 1.8 mmHg,enquanto que nos SHR foi de -33.2 ± 1.9 mmHg. Nãoobservaram alteração significativa nas freqüênciascardíaca e respiratória nos grupos estudados.

Com relação a estudos morfológicos dos va-sos, esses estão concentrados nas descrições compa-rativas das alterações vasculares entre SHR e WKY.Dickhout e Lee3 estudaram a estrutura e a função depequenas artérias mesentéricas, em SHR de 3 e 4semanas de vida, com pressão arterial similar. Essesautores concluíram que as alterações estruturais in-cluem: um aumento no volume da camada média eaumento no número de camadas de células muscula-res lisas, mas nenhuma mudança no diâmetro do lúmenno estado relaxado. Essas alterações estruturais temmanifestação funcional pelo fato que, as artérias es-tudadas nos SHR, sofreram aumento no número decontrações, resultando em um lúmen significativamentemenor em resposta a estimulação por KCl ounorepinefrina. As artérias dos SHR pré-contraídas comKCl, foram também capazes de manter um lúmenmenor do que as artérias dos WKY, em pressões intra-murais similares. Os SHR com 4 semanas de vidaapresentaram uma resposta contrátil bem maior queos WKY.

42


Um estudo mais recente, sobre as mudançasvasculares no nervo isquiático de SHR e WKY rela-tou que, o aumento da resistência dos vasos é a prin-cipal conseqüência de alterações estruturais nas arté-rias, relacionada à hipertensão. Essas alterações con-sistem no espessamento da parede da artéria e estrei-tamento do lúmen. Esse fenômeno, se não compensa-do, determina uma hipoperfusão e uma redução nosuprimento de oxigênio para os tecidos. Os resultadosdemonstraram que as artérias interfasciculares e osvasos capilares intrafasciculares são sensivelmentediferentes entre si. Mediante a hipertensão, as artéri-as interfasciculares (epi e perineurais), reagem pri-meiramente, e ambos sofrem, em SHR, espessamen-to de parede e diminuição da contratilidade, pela redu-ção do lúmen. Já os capilares intrafasciculares (endo-neurais), reagem sofrendo mudanças na contratilida-de (em vasos com diâmetros menores que 35 µm),porém não desenvolvem espessamento de parede37.

Persson et al.38, estudaram a contribuição demecanismos periféricos e espinais, relacionados coma hiperatividade simpática, apresentada pelos SHR.Eles descreveram que anormalidades vasculares sãoderivadas da hipertrofia e hiperplasia da célula mus-cular e hiper-inervação simpática. Uma quantidade ele-vada de norepinefrina e neuropeptídeo Y, foi encon-trada em tecidos não vasculares de SHR, sugerindoque a hiper-inervação não está restrita ao tecido vas-cular, e pode incluir outros tecidos inervados simpati-camente, como a bexiga e a uretra. Concluíram, porexemplo que, as alterações na função da bexiga deSHR, parecem estar associadas com mudanças nocontrole noradrenérgico do reflexo de micção.

3- NERVOS E HIPERTENSÃO

A hipertensão arterial pode afetar a aferência,a eferência, bem como as conexões centrais do refle-xo barorreceptor. Adaptações estruturais cardiocircu-latórias devido ao enrijecimento dos vasos são consi-deradas como responsáveis pelas alterações das afe-rências barorreceptoras bem como das eferências dobarorreflexo39. Entretanto, em hipertensos humanose experimentais, o controle reflexo da freqüência car-díaca tem sua sensibilidade reduzida18,40 devido, prin-cipalmente, à atenuação da função vagal ao invés dealterações simpáticas18,41. Além disso, há evidênciasde que o desenvolvimento do déficit vagal nos SHRcoincide com o início da hipertrofia cardíaca, e nãocom o início da hipertrofia vascular18. As aferências

barorreceptoras do arco aórtico trafegam com o ner-vo depressor aórtico (nervo de Cyon, NDA) o qual sejunta ao vago (X par craniano) para alcançar o siste-ma nervoso central. As eferências parassimpáticastrafegam no nervo vago.

Em 199942, estudamos os aspectos morfológicosdos fascículos e das fibras mielínicas do NDA em SHRe em seus controles, ratos WKY (Figura 1). O estudomostrou, por meio de morfometria computadorizadaque, os NDA do lado esquerdo dos WKY, têm dimen-sões fasciculares transversais significativamente maio-res, quando comparados aos dos SHR de mesma ida-de e que, as fibras mielínicas dos WKY, também apre-sentam diâmetros médios significativamente maioresque as dos SHR (Tabela I). Interessantemente, o nú-mero de fibras mielínicas não foi diferente entre osgrupos, mas a densidade dessas fibras foi maior nosSHR. Esse resultado nos levou a concluir que o maiortamanho do fascículo dos NDA nos WKY estava re-lacionado ao aumento de algum outro componente doendoneuro, que não as fibras mielínicas. Também, ofato das fibras mielínicas dos SHR apresentarem me-nor diâmetro estaria contribuindo para essa caracte-rística das dimensões fasciculares dos NDA de SHR.

Posteriormente, descrevemos43 uma reduçãosignificativa no número de fibras amielínicas nos NDAde SHR, bem como do tamanho dessas fibras (Figura1), comparados aos WKY (Tabela II). Esse achadoexplica a redução das dimensões fasciculares semredução no número de fibras mielínicas, descrita an-teriormente 42. Discutimos que as diferenças obser-vadas entre as duas linhagens podem contribuir, pelomenos em parte, para as alterações da função baror-receptora nos SHR. De fato, Takaeda et al.44 estuda-ram a função dos ADN nos SHR por meio de de-aferentação do ADN, mostrando evidências de umaresposta simpatoinibitória reduzida à elevação da pres-são arterial, por infusão de fenilefrina. Os autores su-geriram que um prejuízo da aferência barorreceptorapoderia contribuir para o desenvolvimento da hiper-tensão nos SHR. Importante ressaltar que as fibrasamielínicas apresentam papel importante na inibiçãotônica dos centros vasomotores bulbares, especialmen-te na presença de hipertensão45, o que poderia sugerirque o número reduzido de fibras amielínicas nos NDAde SHR poderia apresentar algum papel no desenvol-vimento da hipertensão desses animais. Mais recen-temente46, demonstramos que a relação entre a es-pessura da bainha de mielina e o diâmetro dos axôniosmielinizados, está alterada nos NDA de SHR, quando

43


Figura 1: Secção transversal semi-fina (segmento proximal) de ADN de rato WKY (A), com a representação dos histogramas de distribuiçãodos diâmetros das fibras mielínicas (linha tracejada), dos respectivos axônios (linha pontilhada) e das fibras amielínicas (linha contínua)desses nervos (B), e uma secção transversal ultra-fina (microscopia eletrônica de transmissão) de uma área do endoneuro do respectivo nervo(C). Na comparação com os animais SHR, notar fibras mielínicas com bainha de mielina mais espessa, visível à microscopia de luz (D) econfirmada pela microscopia eletrônica de transmissão (F). Notar também o desvio dos histogramas (E) para a esquerda nos SHR. Barra deescala em A e D = 20 µm. Barra de escala em C e F = 1 µm. S = núcleo da célula de Schwann. M = Fibra mielínica atrófica. Setas indicamfibras amielínicas, em número pequeno no endoneuro dos ADN de SHR, comparado aos WKY.

.YKWeRHSedADNsodsolucícsafsodsocirtémofromsortemâraP:IalebaT

)31=N(YKW )9=N(RHS

lamixorP latsiD lamixorP latsiD

mm(ralucicsaFaerÁ 2) 2,0±9,1 2,0±9,1 *1,0±2,1 3,0±4,1

)mµ(ralucicsaFortemâiD 4±15 3±74 *4±14 7±34

saciníleimsarbifedoremúN 01±38 **8±37 11±27 9±47

saciníleimasarbifedoremúN 86±533 64±733 *41±031 *77±242

)%(saciníleimsarbifsadoãçapucoedmegatnecroP 5±24 3±73 3±73 4±63

)%(saciníleimasarbifsadoãçapucoedmegatnecroP 3±21 2±31 *1±5 *1±7

.latsidelamixorpsotnemgesertneaçnerefidacidni**.snegahnilsaertneaçnerefidacidni*.sodadutsesiaminaedoremún=N

E

B

44


.YKWeRHSedADNsodsaciníleimaesaciníleimsarbifsadsocirtémofromsortemâraP:IIalebaT

)01=N(YKW )9=N(RHS


)mµ(aciníleimarbifadortemâiD 1,0±0,3 1,0±0,3 *40,0±5,2 *70,0±4,2

)mµ(odazinileimoinôxaodortemâiD 1,0±7,1 1,0±8,1 *40,0±3,1 *50,0±3,1

)2mµ(anileimedahniabadaerÁ 4,0±9,5 3,0±0,6 *5,0±6,4 *3,0±2,4

goãzaR 10,0±6,0 10,0±6,0 *10,0±5,0 *20,0±5,0

)mµ(aciníleimaarbifadortemâiD 40,0±7,0 30,0±7,0 *40,0±6,0 *40,0±6,0

.snegahnilsaertneaçnerefidacidni*.sodadutsesiaminaedoremún=N

monstram que, embora os machos apresentem níveispressóricos significativamente mais elevados que asfêmeas de mesma idade (200 ± 7 vs. 180 ± 6 mmHg),os dados morfométricos fasciculares, bem como dasfibras mielínicas, não são diferentes (Tabela III). Es-ses dados representam a primeira descrição morfo-métrica dos nervos vagos de SHR e fornecerão basesmorfológicas para o melhor entendimento da funçãodas eferências barorreceptoras parassimpáticas. Maisainda, esses resultados definem que, após o estabele-cimento da hipertensão arterial, não existem diferen-ças morfológicas nos nervos vagos, por onde trafe-gam as eferências barorreceptoras, de SHR machose fêmeas.

Por fim, o estudo realizado por Tomassoni et al.1,certamente é um dos raros disponíveis, que relata da-dos morfológicos e propriedades de condução de ner-vo somato-motor e sensorial em SHR. Quatro técni-cas, (microscopia de luz, imunoreatividade, imunohis-toquímica e eletroneuromiografia) foram utilizadas paraanalisar o nervo isquiático de SHR e WKY, com 6meses de vida. O estudo mostrou que o número totalde fibras do nervo isquiático não sofre alteração, quan-do comparados ratos hipertensos e normotensos, masa bainha de mielina se mostra significativamente re-duzida nas fibras mais calibrosas (15�20 µm), em SHR.Os autores concluem ainda, que as alterações morfo-lógicas do nervo isquiático dos SHR provavelmenteapresentam relevância funcional, uma vez que essasalterações são acompanhadas de diminuição da velo-cidade de condução. Um outro achado desse estudofoi a diminuição da porcentagem de grandes fibrasmielínicas e um aumento da porcentagem das fibras

comparados aos WKY. Uma relação linear entre aespessura da bainha de mielina e o diâmetro dos axô-nios mielinizados é esperada para nervos normais e,embora ainda linear, desvios da inclinação das retasde regressão podem indicar alterações axonais ou dabainha de mielina. No caso dos NDA de SHR, a alte-ração dessa relação foi sugestiva de atrofia axonal46.Geralmente, acredita-se que o diâmetro axonal seja oparâmetro morfométrico mais importante para a velo-cidade de condução47. O conjunto de informaçõesmorfológicas e morfométricas obtidas nos NDA dosSHR sugere que, esses nervos possam estar condu-zindo informações para o SNC com velocidade me-nor que dos WKY, o que pode causar uma demora nachegada das informações barorreceptoras no núcleodo trato solitário (NTS).

Importante ressaltar que os estudos que mos-traram diferenças morfológicas e morfométricas en-tre os NDA de SHR e WKY foram realizados emratos machos e fêmeas, de mesma idade, porém semdistinção quanto ao gênero. Esse fato despertou anecessidade de uma investigação sobre eventuais di-ferenças morfológicas e morfométricas entre gêne-ros nos SHR, uma vez que existem diferenças reco-nhecidas nos níveis de pressão arterial entre machose fêmeas de mesma idade. Dessa forma, uma investi-gação morfológica e morfométrica recente, foi con-duzida em nosso laboratório, em nervos vagos de SHRmachos e fêmeas, com hipertensão arterial bem esta-belecida (20 semanas de vida). A primeira observa-ção morfológica importante é de que o nervo vago deSHR não difere dos nervos vagos dos WKY e de ou-tras linhagens de ratos (Figura 2). Nossos dados de-

45


Figura 2: Secção transversal semi-fina (segmento proximal) de nervo vago de SHR macho (A), com a representação do histograma dedistribuição dos diâmetros das fibras mielínicas (B). Notar que o nervo vago apresenta grande número de fibras mielínicas pequenas,sendo o histograma unimodal, com pico em 2,5 µm. Não há diferença morfológica entre os nervos dos SHR machos (A) e fêmeas (B).A distribuição dos histogramas de diâmetro das fibras mielínicas dos SHR fêmeas (D) também não difere da observada em machos.Barra de escala em A e C = 50 µm.

Diâmetro (µm)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Fre

qü

ênci

a (%

)

0

10

20

30

40

B

Diâmetro (µm)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Fre

qü

ênci

a (%

)

0

10

20

30

40D

A

C

pequenas no nervo isquiático dos SHR. Esse achadocorrobora nossas observações prévias42, que mostrauma tendência das fibras mielínicas do NDA de SHRapresentarem diâmetros médios menores e histogramadeslocado para a esquerda, em comparação com osWKY. Os autores sugerem que, provavelmente, asmodificações observadas no nervo isquiático dos SHRdependem do aumento da pressão arterial e não ape-nas de uma característica intrínseca dos ratos espon-taneamente hipertensos.

Nessa linha, resultados preliminares do nossolaboratório, em secções transversais de nervos suraisde SHR fêmeas (Figura 3), mostram que ele é arre-dondado ou oval, envolto por um perineuro bem defi-nido, subdividido em fascículos, como descrito porJerônimo et al.48. No endoneuro, a sua citologia geralnão difere daquela de outros nervos periféricos e, demodo geral, pode ser comparável com observaçõesmorfológicas realizadas em nervos sensitivos49/52 emistos49,53,54,55.

46


,otieridodal,RHSedsogavsovrensodsaciníleimsarbifsadesolucícsafsodsocirtémofromsortemâraP:IIIalebaT.saemêfesohcam

)5=N(sohcaM )5=N(saemêF


)2mµ(ralucicsaFaerÁ 9834±27077 7733±10357 9764±62556 *5081±42136

)mµ(ralucicsaFortemâiD 01±382 62±562 02±542 6±862

saciníleimsarbifedoremúN 97±9421 76±1821 411±7401 35±3901

)2mm/sarbif(saciníleimsarbifededadisneD 4911±30352 598±60342 2881±81162 *809±80872

)mµ(saciníleimsarbifsadortemâiD 80,0±72,3 11,0±43,3 60,0±12,3 60,0±32,3

)mµ(sodazinileimsoinôxasodortemâiD 70,0±35,1 60,0±65,1 30,0±65,1 50,0±36,1

)2mµ(anileimedahniabadaerÁ 63,0±75,9 88,0±33,01 84,0±79,8 03,0±49,8

goãzaR 20,0±84,0 10,0±84,0 10,0±05,0 10,0±25,0

.saemêfesohcamertneaçnerefidacidni*.sodadutsesiaminaedoremún=N

Figura 3: Secção transversal semi-fina de nervo sural, segmento proximal (A) de SHR fêmea, com a representação do histograma dedistribuição dos diâmetros das fibras mielínicas (B). Notar que o nervo sural apresenta histograma de distribuição das fibras mielínicasbi-modal, com picos em 3,5 e 6,5 µm. No segmento distal (C), notar a presença de vários fascículos, envolvidos por um epineuroevidente. A distribuição dos histogramas de diâmetro das fibras mielínicas no segmento distal (D) não difere da observada no segmentoproximal. Barra de escala em A e C = 50 µm

47


A importância de se explorar morfometricamen-te diferentes segmentos do mesmo nervo está no fatode que existem descrições de alterações patológicasque são mais acentuadas distalmente48,56,57. O conhe-cimento do normal nos diversos segmentos do mesmonervo, pode auxiliar na interpretação de achados pa-tológicos desse nervo, principalmente em modelosexperimentais de doenças, como é o caso do SHRpara a hipertensão essencial. Com relação ao estudode lateralidade, nosso dado é importante uma vez que,muitos estudos experimentais que utilizam lesões ci-rúrgicas do nervo isquiático e/ou seus ramos, utilizamos nervos da pata contra-lateral como controle58,59.60.Embora pareça lógica essa utilização, cuidados na in-terpretação dos resultados obtidos devem ser toma-dos pois existem descrições na literatura de assimetrialateral entre nervos periféricos612,62,63.

Esse é o primeiro relato sobre os parâmetrosmorfométricos de nervos surais e suas fibras mielíni-cas em SHR (Tabela IV). Dentre os componentescelulares do espaço endoneural dos nervos surais deSHR, que não as fibras nervosas, as células deSchwann puderam ser facilmente distinguidas pelassuas relações com os axônios. É de amplo conheci-mento que os componentes do espaço endoneural

apresentam papel fundamental nos processos de re-generação e reparo que seguem uma lesão nervosa.Contagens do número de núcleos do espaço endoneu-ral de nervos periféricos, tanto humanos64 quanto emanimais de laboratório64,65,66 evidenciaram um predo-mínio de núcleos de células de Schwann em relação aoutros tipos de núcleos celulares, em proporções quevariaram de 45% até 95%. Nos nervos surais desseestudo, outros núcleos, exceto os de células deSchwann, foram encontrados com pouca freqüência.O número de núcleos de células de Schwann foi deaproximadamente 15, dispersos em uma densidade de349 núcleos/mm² de área fascicular, sem diferençasentre segmentos e lados.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem o excelente auxílio téc-nico de Maria Teresa Picinato Maglia, Maria CristinaLopes Schiavoni, Aracy Edwirges Vieira da Silva Dias,Antônio Renato Meirelles e Silva e João Carlos Araú-jo Ribas.Apoio financeiro FAPESP, processos 02/09406-5,04/01390-8, 04/09139-2, CNPq, processo 501230/2003-3e FAEPA, processos 68/2003 e 393/2005.

,saemêfRHSedsiarussovrensodsaciníleimsarbifsadesolucícsafsodsocirtémofromsortemâraP:VIalebaT.odreuqseeotieridsodal

)5=N(otieriD )5=N(odreuqsE


mµ(ralucicsaFaerÁ 2) 5273±65005 6276±18843 3253±37884 5145±30865

)mµ(ralucicsaFortemâiD 71±652 33±942 53±592 73±893

saciníleimsarbifedoremúN 41±168 37±985 18±558 35±297

mm/sarbif(saciníleimsarbifededadisneD 2) 4231±59571 1151±27971 538±13471 2711±68241

)mµ(saciníleimsarbifsadortemâiD 91,0±71,5 41,0±61,5 41,0±62,5 41,0±34,5

)mµ(sodazinileimsoinôxasodortemâiD 81,0±94,2 61,0±94,2 21,0±35,2 01,0±17,2

mµ(anileimedahniabadaerÁ 2) 23,1±64,12 20,1±43,02 69,0±73,12 60,1±29,22

goãzaR 20,0±74,0 20,0±84,0 10,0±74,0 10,0±84,0

48


Fazan VPS, Kalil ALR, Alcântara ACL, Genari AB, Tavares MR, Rodrigues AR, Salgado HC. Spontaneouslyhypertensive rats and peripheral neuropathies. Medicina (Ribeirão Preto) 2006; 39 (1): 39-50.

Abstract: Type of the study: The present study is a literature review about the spontaneoushypertension animal model, and the consequences of the hypertension to the peripheral nervoussystem, somatic and autonomic.

Importance of the topic: Hypertension is the main risk factor to stroke and vascular dementia,due to important cerebrovascular changes that may lead to cerebral microaneurysms, infarctionand acute ischemia. The main central nervous system changes due to hypertension are thereduction of the cerebral volume, increase of the ventricles volume and loss of neurons. Moreover,hypertension causes renal alterations and other pathologies that might sustain the high bloodpressure, the tachycardia and the elevation of the peripheral vascular resistance. The spontane-ously hypertensive rat (SHR) is recognized as an excellent model of the human essential hyper-tension. Nevertheless, despite that this animal model has been widely explored in terms ofphysiological studies, morphological studies, when available, are limited to the vessels. Evenwhen peripheral nerves are being explored, the epineural, perineural and endoneural vessels arethe subject of the studies. Information on the alterations of the myelinated and unmyelinatedfibers in this model of hypertension is scanty.

Comments: Recently, we studied the morphology and morphometry of the aortic depressornerve (ADN) in SHR and our results have demonstrated a reduction of the myelinated fibers sizeand a reduction of the number and size of the unmyelinated fibers, compared to the normotensivecontrols Wistar-Kyoto. Another recent study from our laboratory showed that, despite the signifi-cantly higher blood pressure and heart rate on male SHR, compared to female SHR, there are nomorphological differences on the vagus nerves between males and females. Also, we have de-scribed the morphological and morphometric characteristics of the sural nerve in SHR, thusproviding morphological background for further functional studies.

Keywords: Hypertension, Experimental. Hypertension Neuropathies. Neuropathies, Autonomic.Aortic Depressor Nerve. Sural Nerve. Vagus Nerve.

8 - Mullins MM, Banks RO. Age-related changes in Na+ excre-tion in saline-loaded spontaneously hypertensive rats. Am JPhysiol 1976; 231: 1364-70.

9 - Sinaiko AR, Mirkin BL. Isoproterenol-evoked renin releasefrom the in situ perfused kidney. Dose-response character-istics in spontaneously hypertensive and normotensiveWistar rats. Circ Res 1978; 42: 381-5.

10 - Dickhout JG, Lee RMKW. Blood pressure and heart ratedevelopment in young spontaneously hypertensive rats. AmJ Physiol Heart Circ Physiol 1998; 274: 794-800.

11 - Louis WJ, Tabei R, Spector S. Effects of sodium intake oninherited hypertension in the rat. Lancet 1971; 2: 1283-6.

12 - Yamori Y, Matsumoto M, Yamabe H, Okamoto K. Augmenta-tion of spontaneou hypertension by chronic stress in rats.Jpn Circ J 1969; 33: 399-409.

13 - Hallback M, Isaksson O, Noresson E. Consequences ofmyocardial structural adaptation on left ventricular compli-ance and the Frank-Starling relationship in spontaneouslyhypertensive rats. Acta Physiol Scand 1975; 94: 259-70.

14 - Lais LT, Shaffer RA, Brody MJ. Neurogenic and humoralfactors controlling vascular resistance in the spontaneouslyhypertensive rat. Circ Res 1974; 35: 764-74.

REFERÊNCIAS

1 - Tomassoni D, Traini E, Vitaioli L, Amenta F. Morphological andconduction changes in the sciatic nerve of spontaneouslyhypertensive rats. Neurosci Lett 2004; 362: 131-5.

2 - Zicha J, Kunes J. Ontogenetic aspects of hypertension de-velopment: analysis in the rat. Physiol Rev 1999; 79: 1227-82.

3 - Dickhout JG, Lee RMKW. Structural functional analysis ofsmall arteries from young spontaneously hypertensive rats.Hypertension 1997; 29: 781-9.

4 - Okamoto K, Aoki K. Development of a strain of spontaneouslyhypertensive rats. Jpn Circ J 1963; 27: 282-93.

5 - Okamoto K, Tabei R, Fukushima M, Nosaka S, Yamori Y, IchijimaK, Haebara H, Matsumoto M, Maruyama T, Suzuki Y, TamegaiM. Further observations of the development of a strainof spontaneously hypertensive rats. Jpn Circ J 1966; 30:703-16.

6 - Undenfreind S, Spector S. Spontaneously hypertensive rat.Science 1972; 176: 1155-6.

7 - Trippodo NC, Frohlich ED. Similarities of genetic (spontane-ous) hypertension: man and rat. Circ Res 1981; 48: 309-19.

49


15- Potts JT, Mckeown KP Shoukas AA. Reduction in arterialcompliance alters carotid baroreflex control of cardiac out-put in a model of hypertension. Am J Physiol 1998; 274:H1121-31.

16- Pfeffer MA, Frohlich ED. Hemodynamics of spontaneouslyhypertensive rats. I. Effects of pressure elevation. Am JPhysiol 1973; 224: 1066-71.

17- Frohlich ED. Essential hypertension. Pathophysiological mecha-nisms and therapy. Arch Intern Med 1977; 137: 772-5.

18- Head GA. Cardiac baroreflexes and hypertension. Clin ExpPharmacol Physiol 1994; 21: 791-802.

19- Matsuoka H, Nakata M, Kohno K, Koga Y, Nomura G, ToshimaH, Imaizumi T. Chronic L-arginine administration attenuatescardiac hypertrophy in spontaneously hypertensive rats.Hypertension 1996; 27:14-8, 1996.

20- Thomas CJ, Rankin AJ, Head GA, Woods RL. ANP enhancesbradycardic reflexes in normotensive but not spontaneouslyhypertensive rats. Hypertension 29:1126-32, 1997.

21- Judy WV, Watanabe AM, Henry DP, Besch HR Jr, Murphy WR,Hockel GM. Sympathetic nerve activity: role in regulation ofblood pressure in the spontaenously hypertensive rat. CircRes 1976; 38: 21-9.

22- Lundin S, Ricksten SE, Thoren P. Interaction between �mentalstress� and baroreceptor reflexes concerning effects onheart rate, mean arterial pressure and renal sympatheticactivity in conscious spontaneously hypertensive rats. ActaPhysiol Scand 1984; 120:273-81.

23- Folkow B. Early structural changes in hypertension: patho-physiology and clinical consequences. J CardiovascPharmacol 1993; 22 (Suppl 1): 1-6.

24- Overbeck HW, Johnston RF. Experimental variation in vas-cular response studies. Proc Soc Exp Biol Med 1972;141:1041-3.

25- Prewitt RL, Chen II, Dowell R. Development of microvascularrarefaction in the spontaneously hypertensive rat. Am JPhysiol 1982; 243: H243-51.

26- Greenberg S, Bohr Df. Venous smooth muscle in hyperten-sion. Enhanced contractility of portal veins from spontane-ously hypertensive rats. Circ Res 1975; 36(6 Suppl 1):208-15.

27- Frohlich ED, Pfeffer MA .Adrenergic mechanisms in humanhypertension and in spontaneously hypertensive rats. ClinSci Mol Med 1975; 2: 225s-38s.

28- Van Gorp AW, Schenau DS, Hoeks AP, Boudier HA, De MeyJG, Reneman RS. In spontaneously hypertensive ratsalterations in aortic wall properties precede development ofhypertension. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2000,278:H1241-7.

29- Judy WV, Farrell SK. Arterial baroreceptor reflex control ofsympathetic nerve activity in the spontaneously hyperten-sive rat. Hypertension 1979; 1: 605-14.

30- Morrison SF, Whitehorn D. Baroreceptor reflex gain is notdiminished in spontaneous hypertension. Am J Physiol 1982;243: R500-5.

31- Touw KB, Haywood JR, Shaeffer RA, Brody MJ. Contributionof the sympathetic nervous system to vascular resistancein conscious young and adult spontaneously hypertensiverats. Hypertension 1980; 2: 408-18.

32- Sen S, Tarazi RC, Khairallah PA, Bumpus FM. Cardiac hyper-trophy in spontaneously hypertensive rats. Circ Res 1974;35: 775-81.

33- Sen S, Tarazi RC, Bumpus FM. Effect of converting enzymeinhibitor (SQ14,225) on myocardial hypertrophy in sponta-neously hypertensive rats. Hypertension 1980; 2: 169-76.

34- Pfeffer MA, Pfeffer JM, Frohlic ED. Pumping ability of thehypertrophying left ventricle of the spontaneously hyper-tensive rat. Circ Res 1976; 38: 423-9.

35- Weiss L, Lundgren Y. Left ventricular hypertrophy and itsreversibility in young spontaneously hypertensive rats.Cardiovasc Res 1978; 12: 635-8.

36- Kramer JM, Waldrop TG. Spontaneously hypertensive ratsexhibit altered cardiovascular and neuronal responses tomuscle contraction. Exp Physiol 2001; 86: 717-24.

37- Sabbatini M, Vega JA, Amenta F. Peripheral nerve vascularchanges in spontaneously hypertensive rats. Neurosci Lett1996; 217: 85-8.

38- Persson K, Pandita RK, Spitsbergen JM, Steers WD, Tuttle JB,Andersson KE. Spinal and peripheral mechanisms contrib-uting to hyperactive voiding in spontaneously hypertensiverats. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 1998; 275:R1366-73.

39- Zanchetti A, Mancia G. Structural cardiovascular adaptationand the consequence for baroreflexes. Hypertension 1984;6: 93-9.

40- Widdop RE, Verberne AJ, Louis WJ, Jarrott B. The effect ofketanserin on cardiovascular reflexes in conscious normo-tensive and spontaneously hypertensive rats. Eur JPharmacol 1990; 186: 17-28.

41- Head GA, Adams MA. Time course of changes in barorecep-tor reflex control of heart rate in conscious SHR and WKY:contribution of the cardiac vagus and sympathetic nerves.Clin Exp Pharmacol Physiol 1988; 15: 289-92.

42- Fazan VPS, Fazan Jr. R, Salgado HC, Barreira AA. Aorticdepressor nerve myelinated fibers morphology in normo-tensive Wistar-Kyoto and spontaneously hypertensive rats.J Auton Nerv Sys 1999; 77: 133-9.

43- Fazan VPS, Salgado HC, Barreira AA. Aortic depressor nerveunmyelinated fibers in spontaneously hypertensive rats. AmJ Physiol Heart Circ Physiol 2001; 280: H1560-4.

44- Takaeda K, Hayashi J, Itoh H, Hirata M, Nakata T, Oguro M,Kawasaki S, Sasaki S, Nakagawa M. Transection of aorticnerve fails to raise blood pressure in spontaneously hyper-tensive rats. Cardiovasc Res 1989; 23: 573-6.

50


45- Thorém P, Saum WR, Brown AM. Characteristics of rat aorticbaroreceptors with nonmedullated afferent nerve fibers.Circ Res 1977; 40: 231-7.

46- Fazan VPS, Salgado HC, Reis GC, Barreira AA. Relationbetween myelin area and axon diameter in the aortic de-pressor nerve of spontaneously hypertensive rats. JNeurosci Meth 2005; 148: 130-6.

47- Minwegen P, Friede RL. Conduction velocity varies with os-motically induced changes of the area of the axons� profile.Brain Res 1984; 297: 105-13.

48- Jeronimo A, Jeronimo CAD, Rodrigues Filho OA, Sanada LS,Fazan VPS. Microscopy anatomy of the sural nerve in thepostnatal developing rat: a longitudinal and lateral symmetrystudy. J Anat 2005; 206: 93-9.

49- Causey G, Barton AA. The cellular content of the endoneu-rium of peripheral nerve. Brain 1959; 82: 594-8.

50- Ferriere G, Denef JF, Rodrigues J, Guzzetta F. Morphometricstudies of normal nerves in children. Muscle Nerve 1985;8: 697-704.

51- Jacobs JM, Love S. Qualitative and quantitative morphologyof humam sural nerve at different ages. Brain 1985; 108:897-924.

52- Fazan VPS, Salgado HC, Barreira AA. A descriptive andquantitative light and electron microscopy study of the aor-tic depressor nerve in normotensive rats. Hypertension 1997;30: 693-8.

53- Friede RL, Samorajski T. Relation between the number of my-elin lamellae and axon circumference in fibers of vagus andsciatic nerves of mice. J Comp Neurol 1967; 130: 223-32.

54- Wozniak W, O�Rahilly R, Bruska M. Myelination of the humanfetal phrenic nerve. Acta Anat 1982;112: 281-96.

55- Fazan VPS, Ma X, Chapleau MW, Barreira AA. Qualitativeand quantitative morphology of renal nerves in C57BL/6Jmice. Anat Rec 2002; 268: 399-404.

56- Grover-Johnson N, Spencer PS. Peripheral nerve abnormali-ties in aging rats. J Neuropathol Exp Neurol 1981; 40: 155-65.

57- Thomas PK, King RHM, Sharma AK. Changes with age in theperipheral nerves of the rat. Acta Neuropathol 1980; 52: 1-6.

58- Kim DH, Connolly SE, Kline DG, Voorhies RM, Smith A, PowellM, Yores T, Daniloff JK. Labeled Schwann cell transplantsversus sural nerve grafts in nerve repair. J Neurosurg 1994;80: 254-60.

59- Nagamatsu M, Sugimura K, Aoki S, Takahashi A. Morphomet-ric analysis of the sural nerve in experimental dorsal rhizo-tomy in the rats. J Neurol Sci 1993; 116: 170-5.

60- Kovacic U, Sketelj J, Bajrovic FF. Sex-related difference incollateral sprouting of nociceptive axons after peripheralnerve injury in the rat. Exp Neurol 2003; 184: 479-88.

61- Fraher JP. Myelin-axon relationships in the rat phrenic nerve,longitudinal variation and lateral asymmetry. J Comp Neurol1992; 323: 551-7.

62- Song A, Tracey DJ, Ashwell KW. Development of the ratphrenic nerve and the terminal distribution of phrenic affer-ents in the cervical cord. Anat Embryol 1999; 200: 625-43.

63- Rodrigues Filho OA, Fazan VPS. Streptozotocin induced dia-betes as a model of phrenic nerve neuropathy in rats.J Neurosci Meth 2006; 151: 131-8.

64- Gamble HJ, Eames R. An electron microscope study of theconnective tissues of human peripheral nerve. J Anat 1964;98: 655-63.

65- Causey G, Barton AA. The cellular content of the endoneu-rium of peripheral nerve. Brain 1959; 82: 594-8.

66- Thomas PK. The connective tissue of peripheral nerve: anelectron microscope study. J Anat 1963; 97: 35-44.

ratos espontaneamente hipertensos e …revista.fmrp.usp.br/2006/vol39n1/5_shr_e_neuropatias.pdf ·...

Documents