Hipertensão arterial experimental e prenhez em ratas: uso do modelo Goldblatt I (1 rim - 1 clipe)

Experimental hypertension and pregnancy in rats: use of Goldblatt I (one kidney -- one clip model)

Trabalhos Originais

Hipertensão Arterial Experimental e Prenhez em Ratas: Uso do Modelo Goldblatt I (1 rim - 1 clipe)

Experimental hypertension and pregnancy in rats: use of Goldblatt I (one kidney ¾ one clip model)

Rogério Dias¹, José Carlos Souza Trindade², Marilza Vieira Cunha Rudge¹, Paulo Roberto Curi³

RESUMO

Objetivo: desenvolver o modelo experimental de hipertensão tipo Goldblatt I (1 rim - 1 clipe), em ratas, para estudar a interação entre hipertensão e prenhez.

Métodos: o experimento foi dividido em 5 períodos: adaptação (2 semanas), cirúrgico (1 semana), desenvolvimento da hipertensão (6 semanas), acasalamento e estabilização da pressão arterial (6 semanas) e prenhez (3 semanas). Foram utilizadas 82 ratas virgens da raça Wistar, pesando entre 180-240 gramas e com idade entre 3 e 4 meses. As ratas foram sorteadas para compor os 4 grupos experimentais (controle, manipulação, nefrectomia e hipertensão) e estudadas em 15 momentos distintos (M₁ a M₁₅). A hipertensão foi induzida experimentalmente pela técnica de Goldblatt I (1 rim, 1 clipe), que consiste na constrição da artéria renal esquerda e nefrectomia contralateral. Posteriormente, foram realizadas medidas periódicas da pressão arterial pelo método da pletismografia de cauda (PAC).

Resultados: os animais sem tratamento cirúrgico (controle) e com manipulação não apresentaram alterações na PAC durante o experimento. A nefrectomia determinou discreta elevação da PAC. Nos grupos de ratas prenhes, observou-se tendência a discreta diminuição da PAC, que se acentuou no final da prenhez.

Conclusões: o modelo experimental foi adequado para o objetivo de nosso estudo, pois permitiu a obtenção de animais hipertensos.

PALAVRAS-CHAVE: Hipertensão e gravidez. Complicações da gravidez. Modelos experimentais.

Introdução

A hipertensão arterial na gravidez é responsável por elevada morbidade materna e perinatal e pelo agravamento do prognóstico relacionado com o desenvolvimento físico e neuropsicomotor do recém-nascido²¹. Associa-se com aumento da incidência da insuficiência placentária, tendo como conseqüência o retardo de crescimento intra-uterino e a depressão neonatal, principalmente quando não se controla a hipertensão na gestação^{11, 22}.

De acordo com a Sociedade Internacional para Estudo de Hipertensão na Gestação, a hipertensão é diagnosticada quando a pressão arterial diastólica (PAD) é de 110 mmHg ou mais em qualquer ocasião ou quando há PAD de 90 mmHg ou mais, em duas ocasiões consecutivas, com intervalo de 4 horas⁸.

Para animais de experimentação, a literatura considera hipertensão quando os níveis pressóricos são iguais ou superiores a 130 mmHg em duas medidas sucessivas¹³. Vários métodos têm sido empregados para a produção experimental de hipertensão no rato, como as várias técnicas de Goldblatt: I (GI) (1 rim - 1 clipe), caracterizada pela constrição da artéria renal esquerda e nefrectomia contralateral; II (GII) (2 rins -1 clipe), ambos os rins permanecem intactos, mas há constricção da artéria renal de um deles; III (GIII) (2 rins - 2 clipes), com redução dos diâmetros de ambas artérias renais. A técnica de produção de hipertensão renovascular tipo Goldblatt I (GI), modelo 1 rim - 1 clipe, foi descrita por Goldblatt et al.¹² para cães e, mais tarde, adaptada por Schaffenburg¹⁹ para animais de pequeno porte.

O mecanismo básico de hipertensão induzida no modelo Goldblatt I é a expansão de volume corporal com aumento da pressão circulatória média, volume sangüíneo e rendimento cardíaco, caracterizando modelo hipertensivo com adaptação adequada do organismo materno²³. No modelo Golblatt II (GII) (2 rins - 1 clipe), o sistema renina-angiotensina é o principal fator no desenvolvimento da hipertensão¹⁰.

Considerando-se a importância dos efeitos da hipertensão arterial sobre a prenhez, tivemos como objetivos neste trabalho a montagem do modelo experimental Goldblatt I (1 rim - 1 clipe) para o estudo da hipertensão arterial na prenhez e a avaliação do comportamento dos níveis pressóricos maternos durante a prenhez.

Material e Métodos

Foram utilizadas 82 ratas virgens da raça Wistar, pesando entre 180 e 240 gramas, com idade entre 3 e 4 meses. A seqüência experimental de 18 semanas foi dividida em cinco períodos: adaptação, cirúrgico, desenvolvimento da hipertensão, acasalamento e prenhez (Figura 1).

O período de adaptação durou 15 dias e os animais permaneceram em gaiolas individuais com temperatura ambiente entre 22^o e 25^oC, com luz ambiente, recebendo água e ração "ad libitum". Neste período foi determinada a pressão arterial da cauda (PAC) e foram excluídas as ratas com níveis pressóricos iguais ou superiores a 130 mmHg (M₀). Após este período, as ratas foram distribuídas por sorteio para os quatro grandes grupos experimentais: controle (1), manipulação (2), nefrectomia (3) e hipertenso (4).

No período cirúrgico as ratas dos grupos 2, 3 e 4 foram anestesiadas com éter sulfúrico, superficial o suficiente para manipulação indolor dos animais. A seguir, depois de fixadas em posição supina, foi realizada tricotomia da região do abdome e anti-sepsia da pele com álcool iodado. Após a laparotomia mediana, as ratas do grupo 2 foram submetidas à abertura das lojas renais e dissecção dos vasos de ambos os pedículos. As do grupo 3 foram submetidas à nefrectomia direita e dissecção da artéria renal esquerda. As do grupo 4 a nefrectomia direita e estenose da artéria renal esquerda com clipe de prata de 8 x 2 mm de abertura ajustável. O grau de constrição arterial foi proporcional ao peso do animal¹⁴.

A incisão foi fechada com fio de algodão 00 em 2 planos e os animais receberam 0,1 ml da associação penicilina-estreptomicina no pós-operatório imediato, na primeira e na segunda semana após a cirurgia.

No período de desenvolvimento da hipertensão (M₁ a M₆), a PAC foi determinada 2 vezes por semana com o pletismógrafo de cauda, aquecendo-se previamente o animal em ambiente entre 40^o e 45^oC durante 5 minutos. Foram considerados hipertensos todos os animais que apresentaram níveis pressóricos iguais ou superiores a 130 mmHg, em duas medidas sucessivas¹⁴.

A seguir, as ratas foram sorteadas para compor os subgrupos prenhes (P) e não- prenhes (NP), constituindo-se desta forma oito grupos experimentais: quatro prenhes e quatro não-prenhes (Tabela 1).

No período de acasalamento as ratas dos grupos prenhes foram acasaladas e a prenhez diagnosticada pela análise microscópica do esfregaço vaginal. A presença de espermatozóide caracterizou o "dia zero" da prenhez⁶. Durante esse período, as ratas dos grupos não-prenhes permaneceram em gaiolas coletivas, à semelhança dos animais em acasalamento, porém sem o macho. No período de prenhez, os animais permaneceram em gaiolas individuais, à semelhança dos animais não-prenhes.

Os animais dos 8 grupos experimentais foram observados quanto aos níveis pressóricos em 15 momentos (M) distintos, previamente delineados: M0: pré-cirúrgico; M₁ a M₆: correspondentes as 6 semanas para o desenvolvimento da hipertensão; M₇ a M₁₁: nas 5 semanas para o acasalamento e estabilização da PAC; M₁₂: dia pré-gravídico e M₁₃, M₁₄ e M₁₅ correspondentes às 3 semanas de prenhez.

Utilizamos análise de perfil⁷ para o referido estudo proposto. As estatísticas calculadas em cada hipótese testada tiveram suas significâncias verificadas, confrontando-as com os respectivos valores críticos para p = 0,05.

Resultados

No início do experimento, do ponto de vista clínico, todos os animais estavam livres de doenças. A antibioticoterapia profilática foi eficiente na proteção contra infecções, com adequada cicatrização da ferida operatória. As ratas evoluíram bem durante a prenhez, sem nenhum sinal de infecção evidente por ocasião do sacrifício dos animais.

A evolução da pressão arterial, acompanhada pela pletismografia de cauda, está representada nas Figuras 2 e 3. Os animais hipertensos se mantiveram com níveis pressóricos acima de 130 mmHg, tendo sido posteriormente sorteados e acasalados.

Para os animais sem tratamento cirúrgico (grupo controle) e com manipulação cirúrgica (grupo manipulação), a média dos valores observados em cada momento permaneceu inalterada durante todo o transcurso do experimento. Isto se explica pelo fato de o primeiro grupo não ter sofrido nenhum tratamento experimental e o segundo, apenas a manipulação dos vasos do pedículo renal.

A nefrectomia direita determinou discreta elevação da pressão arterial, que não significou hipertensão, pois os níveis pressóricos foram inferiores a 130 mmHg.

Nos grupos de ratas prenhes, observa-se tendência a discreta diminuição da pressão arterial, embora sem diferença significativa, quando comparamos os momentos pré-prenhez (M₁₂) e os durante a prenhez (M₁₃, M₁₄ e M₁₅) (Figura 2).

Há diminuição significativa da pressão arterial em M₁₅ comparada com o valor pré-prenhez (M₁₂) para os grupos prenhes (Figura 2). Esta diminuição da pressão arterial na prenhez simula o observado em humanos e em animais¹⁶ e também o observado por Goldblatt et al.¹² em cadelas prenhes.

A análise estatística nos mostra que entre os resultados apresentados na Figura 2 (valores da PAC das ratas dos 4 grupos experimentais prenhes - P) e os da Figura 3 (valores da PAC das ratas dos 4 grupos experimentais não-prenhes - NP) há diferenças significativas.

Discussão

Vários são os animais utilizados em modelos experimentais para o estudo da hipertensão durante a prenhez. Dentre todos, o mais empregado é o rato, pois reúne várias condições favoráveis, como: baixo custo, fácil obtenção na fase reprodutiva, facilidade do diagnóstico da prenhez, curta duração do período gestacional, facilidade na medida periódica da pressão arterial da cauda com o animal acordado, entre outras^13,17,24.

Como pudemos observar, o uso do modelo Goldblatt I torna hipertensos todos os animais. Para um melhor entendimento, fizemos uma correlação na qual cada semana de prenhez da rata foi considerada equivalente a cada trimestre da gestação humana¹⁵. Para melhor padronizarmos nossa metodologia, todas as ratas usadas no experimento eram virgens, a fim de descartarmos variações das respostas em decorrência de prenhez anterior. Como a duração do experimento foi extensa, os animais foram mantidos em condições controladas de temperatura e luz, a fim de minimizar os efeitos sazonais sobre o metabolismo da rata prenhe.

A literatura tem mostrado a importância do grau de constricção do clipe na artéria em relação ao crescimento do animal ao longo da experiência e por esse motivo obedeceu-se à relação peso/grau de estreitamento^14,20. As ratas estudadas desenvolveram hipertensão após a constrição arterial e nefrectomia contralateral, determinando-se com precisão o início da elevação da pressão arterial. Este fato permitiu identificar os animais que se mantiveram hipertensos, reproduzindo, de maneira adequada, o modelo proposto.

Para a medida da pressão arterial da rata, utilizou-se o método pletismógrafo de manguito de cauda ("tail-cuff method"), por ser amplamente empregado, depender de técnica simples, ser rápido e não necessitar do uso de anestésico⁹.

A pressão arterial da cauda (PAC) foi semelhante para todos os grupos experimentais no início do estudo, indicando a homogeneidade das amostras.

A hipertensão arterial modelo Goldblatt I (1 rim - 1 clipe) foi por nós reproduzida de maneira adequada, conforme trabalhos da literatura^18,20.

Existem vários trabalhos nos quais se discute a influência da prenhez na hipertensão renal experimental em ratas, e nos quais se tenta explicar sua etiologia. Uma das hipóteses seria o aumento na produção de progesterona, que é um antagonista da atividade mineralocorticóide (aldosterona) e importante fator natriurético. Sugere-se também que alterações endócrinas produziriam redução na resistência periférica com relaxamento de arteríolas, induzida pela progesterona ou pelas prostaglandinas estimuladas pelo estrogênio. A gestação está associada ao aumento na produção de prostaglandina (PGE2), cininas e outros fatores humorais, que influenciariam o metabolismo de sódio e água. É possível que a rata prenhe hipertensa, por razões desconhecidas, possa ser mais sensível a tais fatores^2,16.

Ahokas et al.¹ sugerem que a queda da pressão arterial durante a prenhez estaria relacionada às alterações hemodinâmicas (dilatação do leito vascular devido ao aumento da circulação uterino-placentária) decorrentes do desenvolvimento da placenta.

Admite-se que esta diminuição de pressão arterial é decorrência de fenômenos gestacionais, em que a placenta funcionaria como um shunt artério-venoso^4,5. As placentas da rata, da coelha e da mulher, embora apresentem diferenças na estrutura vascular, podem constituir anastomoses artério-venosas de baixa resistência. Estas, por sua vez, diminuem a resistência periférica e seriam responsáveis pela queda da pressão arterial durante a gestação.

Segundo outros autores, a queda da pressão arterial sangüínea na gestação normal é devida à vasodilatação periférica, principal fator responsável pela diminuição da resistência vascular sistêmica, mas esse mecanismo não é conhecido de forma adequada²¹.

Zamorano et al.²⁵ e Belizàn et al.³ observaram queda da pressão arterial sangüínea em ratas hipertensas quando havia privação de cálcio nos últimos dias de gestação. Tal fato é atribuído a um aumento na produção de prostaglandinas da série PGE, que tem efeito vasodilatador.

As observações de Belizàn et al.³ a respeito do comportamento dos níveis pressóricos em ratas hipertensas são semelhantes às verificadas por nós, mesmo trabalhando com modelos experimentais diferentes.

A comparação dos grupos prenhes entre si (Figura 2) mostra que os grupos prenhes, controle e manipulação cirúrgica, mantêm os mesmos níveis pressóricos. O grupo submetido apenas a nefrectomia apresenta níveis pressóricos intermediários entre a normalidade e a hipertensão.

A análise estatística desses resultados evidencia que as diferenças entre grupos são significativas em todos os momentos do período gestacional estudados. A observação desses resultados está de acordo com o esperado, uma vez que nos dois primeiros grupos não houve interferência na circulação renal, ao passo que, nos dois últimos, o tratamento utilizado determinou diminuição da massa renal do grupo da nefrectomia (P) e diminuição da massa renal e do fluxo sangüíneo renal no grupo da hipertensão (hipertenso P). Esses dois últimos fatores associados devem estar relacionados com a etiopatogenia da hipertensão neste grupo experimental.

A comparação entre os quatro grupos prenhes (P) com os seus respectivos grupos não prenhes (NP) no período de prenhez (M₁₃, M₁₄ e M₁₅) mostra que todos os grupos apresentaram queda dos níveis pressóricos. Entretanto, nos grupos não-prenhes, a pressão arterial manteve-se estacionária. Esses achados levam-nos a concluir que a prenhez diminui os níveis pressóricos das ratas.

Nas condições de nosso trabalho e com base nos resultados obtidos, podemos concluir que a técnica de Goldblatt I, utilizada para produzir hipertensão em ratas, foi eficaz, pois permitiu a obtenção de animais hipertensos, confirmando o achado de outros autores, e que a prenhez determinou uma queda dos níveis pressóricos nos seus momentos finais.

SUMMARY

Purpose: to develop an experimental model in rats to study the interaction between hypertension and pregnancy.

Methods: the present experiment was divided into 5 periods: adaptation (2 weeks), surgical procedures (1 week), hypertension development (6 weeks), mating and blood pressure stabilization (6 weeks), and gestational period (3 weeks). A total of 82 animals in reproductive age, weighing from 180 to 240 g, were used. They were randomly assigned to the 4 different groups (control, handled, nephrectomy and hypertension) and renal hypertension was produced by a controlled constriction of the main left renal artery, according to the technique described by Goldblatt, and contralateral nephrectomy (Goldblatt I - one kidney, one clip hypertension). They were studied at 15 precise moments. Afterwards, periodic blood pressure determinations were made by the tail plethysmographic method.

Results: pregnancy caused a fall in blood pressure levels in the rat.

Conclusion: the experimental model was adequate for the purposes of the study, since it proved to be efficient in producing hypertension.

KEY WORDS: Hypertension and pregnancy. Complications in pregnancy. Experimental hypertension in rats ¾ Experimental models.

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¹

Departamento de Ginecologia e Obstetrícia, Faculdade de Medicina de Botucatu, UNESP

²

Departamento de Urologia, Faculdade de Medicina de Botucatu, UNESP

³

Depto. de Estatística da Faculdade de Medicina de Botucatu, UNESP.

Laboratório de Investigação Experimental do Departamento de Ginecologia e Obstetrícia, Faculdade de Medicina de Botucatu, UNESP.

Correspondência: Rogério Dias

Departamento de Ginecologia e Obstetrícia

Faculdade de Medicina de Botucatu - UNESP

18618-000 - Botucatu - SP.

Este trabalho foi parcialmente financiado pelo CNPq ¾ Processo: n

^o 300388/98-9.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  14 Mar 2007
• Data do Fascículo
  Maio 1999