Ponte miocárdica associada a lesões cardiovasculares em bovinos adultos da raça Canchim

Resumos

FUNDAMENTO: La influencia que el puente miocárdico ejerce sobre la corriente sanguínea en el transcurso del segmento arterial bajo el puente, ha sido objeto de discusión por parte de la comunidad científica. OBJECTIVO: Comparar el tejido muscular ultra estructural del puente miocárdico y la pared ventricular; analizar el grado de lesión de la capa íntima de los segmentos arteriales e investigar posibles cambios que pueden preceder o iniciar el proceso de lesiones ateroscleróticas. MÉTODO: Cuarenta corazones bovinos de la raza Canchim fueron estudiados con respecto a las alteraciones de la capa íntima de las arterias coronarias en los diferentes segmentos del puente miocárdico. Para el examen microscópico, se hicieron coloraciones por hematoxilina-eosina y fucsina-resorcina secundando las técnicas microscópicas convencionales. Para el examen de microscopía electrónica, los segmentos del puente miocárdico de doce corazones de bovinos de la raza Canchim, fueron recolectados así como de la pared ventricular y de la arteria coronaria y fueron procesados de acuerdo con las técnicas convencionales. RESULTADOS: En la microscopía de luz, observamos una mayor frecuencia de lesiones en segmentos de pre puente y pos-puente de la capa íntima, en comparación con el segmento puente. Los espesamientos de la capa íntima vinieron acompañados por un desarreglo en la lámina limitante elástica interna. Esas células a menudo presentan sus citoplasmas ingurgitados por gotas lipídicas, lo que compone las llamadas células de espuma. La microscopía electrónica reveló que las fibras musculares del puente miocárdico generalmente se unen de forma recta y lisa, presentando ramas laterales con un número mayor de mitocondrias en el músculo ventricular que en el puente. CONCLUSIONES: Existen pocas diferencias entre los tejidos musculares estudiados. Las lesiones de la capa íntima son menos frecuentes en las regiones del puente en comparación con las regiones pre y pos puente.

Puente miocárdico; arterosclerosis; bovinos; experimentación animal; mitocondrias cardíacas

BACKGROUND: The influence that myocardial bridge exercises over blood stream in the course of arterial segment under the bridge has been discussed by the scientific community. OBJECTIVE: To compare ultrastructural muscle tissue of myocardial bridge and the ventricular wall; to analyze the degree of injury to the tunica intima of the arterial segments, and look for possible changes that may precede or initiate the process of atherosclerotic lesions. METHODS: Forty Canchim bovine hearts were studied regarding alterations of the tunica intima from coronary arteries on the different myocardial bridge segments. For the microscopic examination, hematoxylin-eosin and fuchsin-resorcin staining following conventional microscope techniques were made. For the electronic microscopic examination, myocardial Bridge segments from twelve Canchim bovine hearts were collected from the ventricle wall and coronary artery and were processed according to conventional techniques. RESULTS: In the light microscopy, a higher frequency of lesions on prepontine and postpontine segments of the tunica intima was observed, compared to the pontine segment. Tunica intima thickenings were followed by a disarrangement on the internal elastic limitant lamina. These cells often presented their cytoplasmas engorged by lipidic drops, making up the so-called foam cells. Electronic microscopy revealed that the muscular fibers of the myocardial bridge are usually joined in a straight and smooth way presenting lateral branches with a greater number of mitochondria in the ventricular muscle than in the bridge. CONCLUSION: There are few differences between the muscle tissues studied; intimae lesions are less frequent in pontine regions compared to pre and post-pontine regions.

Myocardial bridging; atherosclerosis; cattle; animal experimentation; mitochondria, heart

Ponte miocárdica associada a lesões cardiovasculares em bovinos adultos da raça Canchim

José Wilson dos Santos^I; Nader Wafae^II; Marcelo Emílio Beletti^I

^IUniversidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, MG, Brasil

^IIUniversidade Federal de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil

^{Correspondência}

RESUMO

FUNDAMENTO: A influência que a ponte miocárdica exerce sobre a corrente sanguínea no curso do segmento arterial sob a ponte tem sido objeto de discussão pela comunidade científica.

OBJETIVO: Comparar o tecido muscular ultraestrutural da ponte miocárdica e a parede ventricular; analisar o grau de lesão da camada íntima dos segmentos arteriais e investigar possíveis mudanças que podem preceder ou iniciar o processo de lesões ateroscleróticas.

MÉTODOS: Quarenta corações bovinos da raça Canchim foram estudados em relação às alterações da camada íntima das artérias coronarianas nos diferentes segmentos de ponte miocárdica. Para o exame microscópico, foram feitas colorações por hematoxilina-eosina e fucsina-resorcina seguindo técnicas microscópicas convencionais. Para o exame de microscopia eletrônica, os segmentos da ponte miocárdica de doze corações bovinos Canchim foram coletados a partir da parede ventricular e da artéria coronariana e foram processados de acordo com técnicas convencionais.

RESULTADOS: Na microscopia de luz, foi observada maior frequência de lesões em segmentos pré-ponte e pós-ponte da camada íntima, em comparação ao segmento ponte. Espessamentos da camada íntima foram seguidos por um desarranjo na lâmina limitante elástica interna. Essas células frequentemente apresentaram seus citoplasmas ingurgitados por gotas lipídicas, compondo as chamadas células de espuma. A microscopia eletrônica revelou que as fibras musculares da ponte miocárdica geralmente se unem de forma reta e lisa apresentando ramos laterais com um número maior de mitocôndrias no músculo ventricular do que na ponte.

CONCLUSÃO: Há poucas diferenças entre os tecidos musculares estudados; lesões da camada íntima são menos frequentes em regiões da ponte em comparação com as regiões pré e pós-ponte.

Palavras-chave: Ponte miocárdica/patologia, aterosclerose, bovinos, experimentação animal, mitocôndrias cardíacas.

Introdução

Há muito tempo o miocárdio tem despertado especial interesse por parte de pesquisadores, tornando-se um órgão importante para os diferentes tipos de abordagem. A influência que a ponte miocárdica exerce sobre a corrente sanguínea no curso do segmento arterial sob a ponte tem sido objeto de discussão pela comunidade científica.

Brodsky e cols.¹ e Kilic e cols.² sugerem que a ponte miocárdica pode ser um fator de risco independente para o desenvolvimento de isquemia miocárdica e fibrose intersticial. Santos e cols.³ afirmam que as fibras musculares do segmento ponte forma ângulos com o eixo longitudinal dos vasos arteriais compondo uma média de 46°, sendo predominantemente oblíquo a eles, tentando seguir seu eixo longitudinal. Alguns autores^4-7 relatam que a presença de ponte miocárdica pode influenciar o tecido arterial por meio de mudanças na força hemodinâmica, causadas pela contração muscular na ponte. Yamaguchi e cols.⁸ propõem que o músculo da ponte possui características próximas ao músculo esquelético estriado, e Masuda e cols.⁹ afirmam que a extensão da aterosclerose na camada íntima coronariana é menos significativa sob a ponte do miocárdio em comparação com os segmentos proximal e distal, e reforçam a suspeita de que o comportamento da camada íntima das artérias coronarianas pode ser alterado pela presença de ponte miocárdica. Com base nessa suspeita, propomos investigar possíveis influências da ponte miocárdica sobre as características da camada íntima das artérias coronarianas, bem como possíveis diferenças entre o tecido da ponte e do músculo cardíaco subepicárdico.

Métodos

O material foi adquirido de abates realizados em diferentes estabelecimentos industriais, com permissão especial do Serviço de Inspeção Federal do Ministério da Agricultura, proveniente de animais sem processos cardíacos patológicos comprovados por exame anti e post mortem, de acordo com o procedimento previsto na legislação específica em vigor.

Microscopia de luz

Quarenta corações bovinos Canchim de 25 machos e 15 fêmeas com uma idade aproximada de 30 a 48 meses foram utilizados nesta pesquisa. Fragmentos de pontes miocárdicas foram posicionados sobre as ramificações interventriculares paraconais da artéria coronariana esquerda. Esses fragmentos eram constituídos por segmentos de vasos pré-ponte, ponte e pós-ponte, e pelo tecido muscular cardíaco adjacente, tendo sido fixados em solução aquosa de formaldeído a 10% por um período de 72 horas, posteriormente reduzida a blocos de 1 cm³ a fim de individualizar os referidos segmentos. O material foi submetido a desidratação em série progressiva de graduação alcoólica, clarificado em xileno e parafina, onde cortes de 7 µm de espessura foram realizados imediatamente. Os cortes foram reidratados para serem corados pelos métodos Hematoxilina-Eosina (HE) e fucsina-resorcina. Depois que as lâminas foram preparadas e coradas, as superfícies da camada íntima normal e da camada íntima danificada foram medidas em todos os ramos arteriais dos segmentos pré-ponte, ponte e pós-ponte, a fim de obter a porcentagem da área danificada em diversas regiões do cada vaso. Para essas medidas, foram utilizadas imagens digitalizadas analisadas pelo software HL image 97.

Microscopia eletrônica

Doze corações bovinos de fêmeas da raça Canchim com 30 a 48 meses de idade foram utilizados para esta pesquisa. Para o microscópio técnico eletrônico, foram coletados segmentos do ramo interventricular paraconal da artéria coronariana esquerda. Os segmentos eram compostos pelos vasos pré-ponte, ponte e pós-ponte, juntamente com o músculo formando a ponte miocárdica e os segmentos do músculo ventricular subepicárdico da parede ventricular. Após serem desconectados, eles foram fixados em solução tampão de glutaraldeído 2,5% em solução de cacodilato de sódio de 0,1 M (pH-7.2) por 48 horas. Em seguida, o material foi lavado em uma solução tampão de cacodilato de sódio (pH-7.2) três vezes por quinze minutos cada, sendo depois pós-fixado em tetróxido de ósmio a 0,1% além de uma solução de ferrocianeto de potássio a 1,25% por 90 minutos. Posteriormente, o material foi submetido a desidratação em níveis crescentes de álcoois e óxido de propileno, fixado em resina Epon e, posteriormente, foram feitos cortes ultrafinos a laser. Os cortes foram contrastados com acetato de uranila e citrato de chumbo, e depois analisados e documentados fotograficamente por microscópio eletrônico EM-109 Zeiss.

Os resultados dessas duas metodologias foram estatisticamente tratados. De acordo com os resultados da análise de variância, houve comparação de médias pelo teste de Tukey (a = 5%), permitindo a comparação dos tratamentos. A porcentagem de ambos os testes estatísticos foi transformada em arco seno, dada a predisposição da análise de variância.

Resultados

Achados microscópicos

As alterações na camada íntima das ramificações interventriculares paraconais da artéria coronariana esquerda foram vistas como espessamentos dessa camada onde foram observadas células com citoplasma luz e desarranjo e/ou duplicação na lâmina limitante elástica interna (fig. 1).

As porcentagens da área danificada nos segmentos pré-ponte, ponte e pós-ponte das ramificações interventriculares paraconais da artéria coronariana esquerda foram analisadas estatisticamente, onde se observaram as variáveis posição e sexo. O teste F (tab. 1) foi significativo para a posição, enfatizando que há uma variação na frequência e no grau de lesão entre os segmentos arteriais estudados. O mesmo teste não foi significativo para a variável sexo; em outras palavras, a presença de lesões não depende dessa variável.

Considerou-se o teste de Tukey (tab. 2 e 3) como significativo para a variável posição, assegurando-se de que há maior frequência de lesões nos segmentos pré-ponte e pós-ponte da camada íntima da artéria coronariana esquerda em comparação com o segmento ponte. No entanto, quando comparados os segmentos pré-ponte e pós-ponte, não houve diferença significativa no grau de lesão.

Técnica de microscopia eletrônica

Aspectos ultraeestruturais das fibras musculares

Em cortes longitudinais, foi possível observar que as fibras musculares da ponte miocárdica são geralmente unidas de forma reta e lisa. Essas fibras ficam predominantemente presas umas às outras por meio de um disco intercalar. Esses cortes longitudinais revelaram também o sistema dos tubos do retículo sarcoplasmático formando tríades, tanto no músculo ponte e no músculo da parede ventricular, mas formas díade foram as mais comuns (fig. 2).

As fibras miocárdicas da parede ventricular subepicárdica mostraram, longitudinalmente, um curso elipsoide, apresentando ramos laterais. Por meio dos dados morfométricos, foi possível avaliar a média e o desvio padrão relativas à área ocupada por mitocôndrias, tubo T e retículo sarcoplasmático encontrados no músculo ponte, bem como no músculo da parede ventricular subepicárdica (tab. 4). A área de mitocôndrias foi comparada medindo-se ambos os tecidos e a análise estatística mostrou uma diferença significativa, demonstrando que ela é menor no tecido ponte do que no tecido cardíaco comum. No entanto, a análise estatística não apresentou diferenças significativas quando o tubo T e a área do retículo sarcoplasmático foram comparados nos dois tecidos (tab. 4).

Aspectos ultraestruturais da camada íntima da artéria coronariana esquerda

Não foi possível observar diferenças ultraestruturais nos três segmentos arteriais analisados. As lesões observadas na túnica íntima do ramo interventricular paraconal da artéria coronariana esquerda, independentemente do tipo de segmento avaliado, foram descritas como o espessamento da camada íntima, com ou sem lesões claras do endotélio. Na região de espessamento, fibrilas de colágeno, células musculares lisas e algumas gotas lipídicas extracelulares foram encontradas (fig. 3). Os espessamentos mais intensos geralmente eram acompanhados por um desarranjo da lâmina limitante elástica interna, que se encontrava fragmentada ou muitas vezes duplicada (fig. 3).

Em regiões de lesão, o endotélio encontrava-se ocasionalmente fragmentado. Mas quando era inteiramente composto de células em formas poligonais ou com prolongamento, apresentava alto nível de micropinocitose, mesmo em áreas não comprometidas. Gotas lipídicas citoplasmáticas foram frequentemente observadas nas células do endotélio das regiões lesionadas, porém encontravam-se aparentemente normais e com menor frequência. Células musculares lisas encontradas no espessamento da camada íntima eram, em sua maioria, arredondadas e tendendo para a forma poligonal com uma maior quantidade de organelas em comparação com as células musculares da camada média, muitas vezes apresentando gotas lipídicas citoplasmáticas (fig. 3).

Algumas células musculares lisas foram ocasionalmente observadas na íntima e até mesmo na túnica média com seu citoplasma ingurgitado por gotas lipídicas, compondo as chamadas células de espuma (fig. 4).

Discussão

Apesar do fascínio causado pelo estudo do miocárdio por parte de pesquisadores, estamos muito longe de afirmar que é uma estrutura totalmente conhecida. No contexto da Anatomia Animal, é possível confirmar que relatórios sistemáticos são ainda incipientes, especialmente quando o assunto em questão são pontes miocárdicas ou as possíveis influências que essas pontes podem exercer sobre o fluxo coronariano.

Assim, observamos que autores clássicos¹⁰ estudaram a topografia das artérias coronarianas só no que diz respeito à caracterização do seu curso e ramificações, sem abordar o tema que propusemos. Neste estudo, a análise estatística nos permite assegurar que há variações na frequência de lesões presentes na camada íntima das ramificações das artérias coronarianas esquerdas, quando os segmentos pré-ponte e pós-ponte são comparados ao segmento ponte, bem como a não ocorrência de variações significativas no aparecimento dessas lesões entre os machos e fêmeas estudadas. Esses resultados estão de acordo com os resultados de outros autores^9,11-19, uma vez que todos os resultados asseguram que a lesão presente na túnica íntima dessas artérias ao longo do segmento ponte é menor do que as lesões observadas nos outros dois segmentos. Também foi possível observar que quando comparados os segmentos pré-ponte e pós-ponte, não houve diferença significativa no grau de lesão. Zoghi e cols.²⁰ acrescentam que a função endotelial é prejudicada em pacientes com MB e que há maior tendência para aterosclerose proximal à ponte em pacientes com MB. A disfunção endotelial é mais grave em pacientes com aterosclerose proximal à ponte.

Em um estudo anterior, Santos e cols.³ observaram o ângulo gerado entre a fibra muscular e o eixo longitudinal dos respectivos vasos arteriais, que variava de 11° a 168° com valor médio de 46°; esse fato estabeleceu uma posição oblíqua para essas fibras, tendendo a ser longitudinal em relação ao eixo desses vasos. Esses resultados estão de acordo com outros que relatam que o alinhamento da ponte miocárdica gera uma força longitudinal ao longo do eixo da fibra com constrição mínima da artéria coronariana²¹, e com resultados que relatam que a presença da ponte miocárdica pode influenciar o tecido arterial por meio de alterações hemodinâmicas por meio de suas contrações⁵. Portanto, a maior obliquidade das fibras³, bem como o ambiente em que essa artéria está envolvida^21-23 podem ser um mecanismo de disposição compensatória a fim de evitar possíveis lesões causadas por alterações hemodinâmicas nos vasos.

Apesar dos vários autores que descrevem há algum tempo a macroscopia da ponte de miocárdio, aspectos microscópicos e ultraestruturais dessas ainda são escassos^24-32.

A análise ultraestrutural da ponte miocárdica do tecido muscular subepicárdico revela que as fibras musculares são unidas de forma reta e lisa, como descrito por Yamaguchi e cols.⁸. No entanto, esta pesquisa relatou uma quantidade similar de ramos laterais na ponte e na musculatura parietal, indo de encontro a observações apresentadas pelos mesmos autores.

Como relatado por Yamaguchi e cols.⁸, a união entre as fibras musculares da ponte foi realizada pelo disco intercalar e a conexão conclusão-terminal utilizando fibras de colágeno, que os autores chamaram de juntas articuladas. É importante considerar que esta pesquisa não encontrou juntas articuladas na parede ventricular do músculo cardíaco bovino da raça Canchim, e as células musculares encontradas na ponte miocárdica não formam juntas celulares lado a lado como descrito pelo referido autor. Esses autores também afirmam que o sistema do tubo retículo sarcoplasmático das fibras musculares da ponte geralmente apresentava forma de tríade e essas fibras, em seção transversal, encontravam-se individualmente desconectadas pelo tecido conjuntivo⁸.

Nossos resultados estão parcialmente de acordo com os dele, pois tal sistema também se apresentava na forma de uma tríade; no entanto, não era anatomicamente semelhante aos encontrados no músculo esquelético, já que, além do fato de o retículo sarcoplasmático não formar expansões em torno do túbulo T, que por sua vez ficava gravemente dilatado, essas estruturas também se pareciam no músculo cardíaco da parede ventricular. As fibras musculares da ponte que observamos também encontravam-se pessoalmente desconectadas pelo tecido conjuntivo de acordo com esses autores⁸, mas é importante ressaltar que igualmente foram encontradas na musculatura cardíaca parietal. No entanto, os resultados encontrados estão de acordo com os resultados relatados por esses autores quando afirmam que alguns aspectos estruturais do tecido da ponte miocárdica se destacaram da estrutura comum cardíaca⁸, porque a análise estatística revelou que existe um maior número de mitocôndrias presentes no tecido cardíaco parietal do que no tecido da ponte cardíaca. Além disso, não houve diferença significativa quando a ocorrência do tubo T e do retículo sarcoplasmático é comparada entre os tecidos observados.

Sejam quais forem os aspectos ultraestruturais da análise da camada íntima da artéria coronariana esquerda, não encontramos nenhuma alteração na anatomia das células do endotélio, tais como as mudanças apontadas por Ishikawa e cols.¹³, que descreveram as formas poligonais dessas células nos segmentos pré-ponte e pós-ponte, enquanto no segmento ponte essas células apresentaram uma forma alongada.

Em relação às mudanças na camada íntima, os resultados desta pesquisa estão de acordo com os resultados apresentados por Cheville³³ e Stary e cols.³⁴, que descreveram diversos tipos de lesões que precederiam ou iniciariam o processo de aterosclerose. Segundo eles, o mais intenso espessamento dessa camada causou desarranjos da lâmina elástica interna fragmentada e/ou duplicadas, geralmente seguidos por comprometimentos do endotélio. Também foi possível observar a invasão de áreas de lesão por células de colágeno e células musculares que se reproduziam e apresentavam gotas lipídicas.

A forma e a enorme quantidade de organelas observadas nas células musculares lisas das regiões de lesão da camada íntima e a ausência de fibroblastos sugerem que essas células estão envolvidas no aumento da matriz extracelular (fibras de colágeno e glicoproteína). Uma pequena quantidade de células de espuma foi observada tanto na camada íntima como na camada média, como descrito por outros autores^33-35.

Conclusões

As lesões da camada íntima visíveis à microscopia de luz são menos frequentes sobre as ramificações interventriculares paraconais da artéria coronariana esquerda em regiões abrangidas pelas pontes miocárdicas em comparação com as regiões pré-ponte e pós-ponte.

Existem algumas diferenças entre a ultraestrutura do tecido muscular da ponte cardíaca e do tecido muscular parietal subepicárdico.

As lesões encontradas na camada íntima do ramo interventricular paraconal da artéria coronariana esquerda, independentemente da posição avaliada, são semelhantes às lesões que precedem a formação da placa aterosclerótica.

Artigo recebido em 03/04/11; revisado recebido em 31/05/11; aceito em 08/07/11.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  06 Jan 2012
• Data do Fascículo
  Jan 2012

Histórico

• Recebido
  03 Abr 2011
• Aceito
  08 Jul 2011
• Revisado
  31 Maio 2011