Histopathological Correlates of Global and Segmental Left Ventricular Systolic Dysfunction in Experimental Chronic Chagas Cardiomyopathy

Abstract

BackgroundChronic Chagas cardiomyopathy in humans is characterized by segmental left ventricular wall motion abnormalities (WMA), mainly in the early stages of disease. This study aimed at investigating the detection of WMA and its correlation with the underlying histopathological changes in a chronic Chagas cardiomyopathy model in hamsters.Methods and ResultsFemale Syrian hamsters (n=34) infected with 3.5×104 or 105 blood trypomastigote Trypanosoma cruzi (Y strain) forms and an uninfected control group (n=7) were investigated. After 6 or 10 months after the infection, the animals were submitted to in vivo evaluation of global and segmental left ventricular systolic function by echocardiography, followed by euthanasia and histological analysis for quantitative assessment of fibrosis and inflammation with tissue sampling in locations coinciding with the left ventricular wall segmentation employed at the in vivo echocardiographic evaluation. Ten of the 34 infected animals (29%) showed reduced left ventricular ejection fraction (<73%). Left ventricular ejection fraction was more negatively correlated with the intensity of inflammation (r=−0.63; P<0.0001) than with the extent of fibrosis (r=−0.36; P=0.036). Among the 24 animals with preserved left ventricular ejection fraction (82.9±5.5%), 8 (33%) showed segmental WMA predominating in the apical, inferior, and posterolateral segments. The segments exhibiting WMA, in comparison to those with normal wall motion, showed a greater extent of fibrosis (9.3±5.7% and 7±6.3%, P<0.0001) and an even greater intensity of inflammation (218.0±111.6 and 124.5±84.8 nuclei/mm², P<0.0001).ConclusionsIsolated WMA with preserved global systolic left ventricular function is frequently found in Syrian hamsters with experimental chronic Chagas cardiomyopathy whose underlying histopathological features are mainly inflammatory.

Comparison between Radionuclide Ventriculography and Echocardiography for Quantification of Left Ventricular Systolic Function in Rats Exposed to Doxorubicin

“…Echocardiography (ECHO) has been widely used to assess the ventricular function in humans and models of cardiac disease, as it is a low-cost tool for rapid acquisition of images without requirement of radioactive isotopes. 1,2,8 However, the echocardiographic evaluation, especially in small rodents, depends largely on the observer and has restricted interobserver reproducibility, limiting the detection of subtle changes. 9 …”

Emprego de métodos de imagem de alta-resolução in vivo para estudo das alterações perfusionais e inflamatórias miocárdicas em modelo experimental de cardiomiopatia chagásica crônica no hamster

“…A prevalência da miocardite se correlaciona com a gravidade da insuficiência cardíaca (HIGUCHI et al, 1987) e correlação significativa foi descrita entre o grau de dilatação e disfunção sistólica ventricular esquerda e as alterações inflamatórias e fibróticas em modelo experimental de CCC em hamster sírios (BILATE et al, 2003;OLIVEIRA et al, 2016).…”

“…O mesmo comportamento pode ser observado em experimentos com outros modelos animais utilizando-se a cepa Y (CHAPADEIRO et al, 1988). No entanto, nossos resultados se assemelham a resultados observados por Oliveira et al (2016) onde foi observada uma mortalidade de 33% na fase aguda e de 10% na fase crônica no mesmo modelo de CCC em hamsters . Bilate et al (2003) também observou uma mortalidade de 30% na fase aguda e de 14% na fase crônica da doença utilizando a mesma cepa e quantidade inóculo de T. cruzi (BILATE et al, 2003).…”

“…Esses dados estão de acordo com estudos prévios e reforçam a noção que este modelo é especialmente útil para estudo de correlação entre os dados morfológicos e funcionais com os achados histológicos subjacentes (BILATE et al, 2003;OLIVEIRA et al, 2016;TANAKA et al, 2018).…”

“…Dessa forma, o modelo de CCC no hamster parece reunir vantagens pelas semelhanças observadas com a doença em humanos como: miocardite detectável na fase aguda seguida de uma fase de quiescência (equivalente à fase indeterminada da doença) e consistente progressão da disfunção ventricular esquerda na fase crônica culminando em insuficiência cardíaca com alterações histopatológicas importantes (RAMIREZ et al, 1994;BILATE et al, 2003;OLIVEIRA et al, 2016;TANAKA et al, 2018).…”