O Bisfenol A (BPA) é um disruptor endócrino amplamente produzido mundialmente. O BPA está presente em plásticos policarbonatos e resinas epóxi, usados na produção de biberões para bebés, recipientes de armazenamento de alimentos e bebidas, materiais industriais, médicos, entre outros. O BPA possui propriedades estrogénicas e androgénicas, tendo sido encontrado a sua acumulação em tecidos cerebrais, sendo posteriormente associado a efeitos prejudiciais a nível neurológico e vascular, nomeadamente na Acidente Vascular Cerebral (AVC). Este tipo de lesão cerebral afeta consideravelmente as artérias e vasos sanguíneos, nomeadamente a artéria cerebral média (MCA), prejudicando a viabilidade das células musculares lisas (SMC). As SMC desempenham um papel fundamental na regulação do tónus vascular e consequentemente na integridade vascular e homeostasia cerebral. Neste sentido, este trabalho pretende analisar os mecanismos pelos quais o BPA altera na função contrátil das células musculares lisas da artéria cerebral média (SMC-MCA) de rato. Deste modo, foram isolados explantes da MCA de ratos Wistar e aderidos a placas de culturas previamente revestidas com colagénio, de modo a obter culturas puras de SMC. A partir destas culturas foram realizados três ensaios. O ensaio de MTT, de modo a testar a viabilidade celular, proliferação e citotoxicidade das SMC-MCA em resposta ao BPA. O ensaio de contractilidade por Planar Cell Surface Area, para analisar a resposta vasoativa das SMC-MCA em resposta ao agente contrátil, noradrenalina (NA), e ao agente relaxante, nitroprussiato de sódio (SNP). E em último por Real time-PCR, para avaliar a expressão das subunidades de canais iónicos e proteínas envolvidas na resposta contrátil da MCA. Os resultados deste estudo demonstraram que a exposição a BPA pode modificar a resposta vasorelaxante das SMC-MCA. Os efeitos genómicos dependeram da concentração de incubação com o BPA, induzindo uma alteração da resposta contrátil, devido a alterações na expressão da subunidade a do BKCa 1.1, bem como a proteína sGC. Em suma, estas observações sugerem que a exposição ao BPA altera a homeostasia vascular da SMC-MCA, podendo estar, por isso, implicado na ocorrência de AVC isquémico, evidenciando a necessidade urgente de compreender esta ligação e os mecanismos associados, sendo por isso necessários mais estudos.

Phthalates are chemical compounds used as plasticizers to increase flexibility and elasticity of rigid polymers and as non-plasticizers as solvents and additives in cosmetics and personal care products. These compounds have low water solubility and since they are not covalently bound to the polymer they are easily released into the environment and absorbed by the human body. Afterwards, phthalates are rapidly metabolized into their respective monoesters being already detected in different biological samples, including blood, urine, saliva, amniotic fluid, umbilical cord blood and breast milk. In addition, phthalates can disrupt the endocrine system by binding to molecular targets and interfering with hormonal homeostasis, thus being classified as endocrine-disrupting compounds (EDCs). Due to these properties and their adverse effects, phthalates were classified as priority environmental pollutants by the United States Environmental Protection Agency (US EPA). Alongside this increase in exposure to phthalates, the incidence of cardiovascular diseases (CVD) has also increased over the years, with the occurrence of hypertensive disorders in pregnancy (HDP) being one of the main causes of maternal and foetal morbidity and mortality. There are several risk factors that influence the development of HDP, including exposure to EDCs, but the mechanisms involved are not yet known. Several studies have also suggested an association with phthalates, in rats they seem to promote changes in the vascular function, to affect the expression of proteins involved in cardiac function, to contribute to increased blood pressure, changes in lipid metabolism, and atherosclerosis. Thus, the aim of this thesis was to investigate how phthalates’ exposure affects the cardiovascular health, focusing on HDP. For that, studies were carried out on rat aorta and the human umbilical artery to evaluate the effects of di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) and diethyl phthalate (DEP) in the vascular function. In the first study, rat aorta devoid of endothelium was contracted with noradrenaline and potassium chloride (KCl) and then subjected to different concentrations of DEHP (0.001-100 μM) to assess the vascular reactivity. Besides, since Ca2+ levels are the main determinant of contraction and relaxation, DEHP effects on Ca2+ currents were also analysed using the A7r5 cells. The data obtained showed that DEHP caused a concentration-dependent vasorelaxation after contraction with KCl, and, at the highest concentrations, it inhibited both the basal and the BAY K8644-stimulated calcium currents. These results suggest that DEHP induces vasorelaxation of the rat aorta by inhibiting the L-type Ca2+ channels (LTCC). Then, the genomic and non-genomic effects of DEP on the rat aorta were analysed. Using the organ bath technique, DEP (0.001-1000 μM) was analysed after contraction of the arteries with noradrenaline and KCl. Similarly, to understand the possible mechanisms involved, the effects of DEP were analysed on the relaxing effect of nifedipine (NIF - specific calcium channel blocker) and sodium nitroprusside (SNP - soluble guanylate cyclase activator). Besides, through electrophysiology studies the non-genomic (occurring within a few minutes) and genomic (occurring after 24h of exposure) effects of DEP on the Ca2+ currents of the A7r5 cells were investigated. These showed that both the rapid and 24h effects of DEP exposure led to a decrease in LTCC currents, being in agreement with the vasorelaxation obtained through the organ bath experiments. For the first time, the vascular electrophysiological properties of an EDC were analysed after long-term exposure, concluding that DEP promotes an inhibition of the calcium current in the rat aorta, which may be responsible for electrical disturbances such as arrhythmias. To evaluate the effect of phthalates on maternal health, the last experimental work of this thesis analysed the contribution of DEP (0.001-1000 μM) in the development of gestational hypertension. Therefore, human umbilical arteries (HUA) were collected from normotensive and hypertensive pregnant women. To assess the non-genomic vascular effects, the HUA were pre-contracted with serotonin, histamine and KCl and then subjected to DEP, resulting in a vasorelaxation by interfering with Ca2+ channels and serotonin and histamine receptors. On the other hand, to assess the genomic effects, the arteries were incubated with DEP for 24h, and then the effects of NIF and SNP were analysed. The results showed that DEP seemed to act through the NO/sGC/cGMP/PKG signalling pathway, and to interfere with LTCC. In addition, primary culture of HUA smooth muscle cells was also performed for cell viability essays, showing that DEP has no toxic effect on these cells. Overall, this experimental work showed that DEP affects the HUA vascular resistance through disturbances in hormone and calcium homeostasis, suggesting that the development of hypertension in pregnancy may be a consequence of exposure to phthalates. In general, the results obtained show that phthalates modify the vascular homeostasis in both animals and humans, promoting vasorelaxation mainly through the inhibition of Ca2+ channels. This is the first time that an experimental study has been able to establish the link between exposure to DEP and gestational hypertension. We are beginning to unravel the mechanistic pathways involved in the vascular effects of phthalates that explain the pathological functional alterations of hypertension in pregnancy. However, more experimental studies are needed to understand how different classes and mixtures of phthalates affect the cardiovascular health during pregnancy and in future generations.

O Bisfenol E (BPE) e o Bisfenol S (BPS) são cada vez mais utilizados como substitutos do Bisfenol A (BPA) em produtos do quotidiano, como biberões, recipientes alimentares e materiais médicos. No entanto, o BPA apresenta efeitos estrogénicos e androgénicos, acumula-se no cérebro e está associado a danos neurológicos e cardiovasculares, incluindo acidentes vasculares cerebrais (AVC), afetando particularmente as células musculares lisas da artéria cerebral média (CML-ACM), essenciais para a regulação vascular. Estudos recentes indicam que os seus substitutos, como o BPE e o BPS, também podem provocar efeitos adversos neurológicos, tiroideus e cardiovasculares, levantando dúvidas sobre a sua segurança. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi analisar os mecanismos pelos quais o BPE e o BPS alteram a função contrátil das CML-ACM de rato. Para tal, foram isolados explantes da ACM de murganhos Wistar e cultivados em placas previamente revestidas com colagénio, obtendo-se culturas puras de CML. A partir destas culturas, realizaram-se dois ensaios: o ensaio de MTT (Brometo de 3-[4,5- dimetiltiazol-2-il] -2,5 difeniltetrazólio), para avaliar viabilidade celular, proliferação e citotoxicidade em resposta ao BPE e BPS; e o ensaio de contractilidade por Planar Cell Surface Area (PCSA), para analisar a resposta vasoativa das CML-ACM, perante o agente contrátil noradrenalina (NA) e o agente relaxante nitroprussiato de sódio (SNP). Os resultados mostraram que ambos os compostos interferem na atividade vasoativa das CML-ACM, alterando a contratilidade e o relaxamento de forma dependente da concentração. Em concentrações baixas não se verificaram efeitos citotóxicos significativos, embora possa ocorrer ligeira proliferação celular. Estes resultados indicam que a substituição do BPA pelos seus análogos não é uma alternativa segura para a saúde neurovascular, uma vez que a exposição ao BPE e BPS pode comprometer a homeostasia vascular das CML-ACM e estar potencialmente associada à ocorrência de AVC isquémico. Assim, é fundamental investigar com maior detalhe os mecanismos de ação e os efeitos vasculares destes bisfenóis, para esclarecer o seu impacto na saúde humana.

A doxorrubicina é um antibiótico da classe das antraciclinas eficaz e bastante utilizado no tratamento de vários tipos de câncer, porém, seu uso clínico pode ser limitado pelos seus conhecidos efeitos tóxicos sobre o coração. Pelo fato do sistema circulatório ser um sistema fechado, não se pode negligenciar a influência da função vascular sobre a função cardíaca. De fato, estudos epidemiológicos evidenciam uma associação inversa entre função endotelial e gravidade da insuficiência cardíaca. No entanto, até o momento, as investigações acerca das alterações vasculares após o tratamento com doxorrubicina são escassas. O presente estudo objetivou investigar as alterações na estrutura e função vascular induzidas pela doxorrubicina em roedores. Para isso, ratos SpragueDawley machos (250-300 g) foram distribuídos entre os grupos DOX (n inicial = 20) e controle (n inicial = 13) e receberam injeções intraperitoneais de DOX (1 mg.kg-1.dia-1 durante 10 dias; dose total, 10 mg.kg-1) ou de solução salina (NaCl 0,9 %), respectivamente. A massa corporal e a pressão arterial média desses animais foram aferidas regularmente ao longo do protocolo experimental. Quatro semanas após a última injeção de DOX ou salina, foi realizada a eutanásia com uma superdose de tiopental sódico (90 mg.kg-1, i.p.). O leito arterial mesentérico dos animais foi removido e isolado para estudo da reatividade vascular, a qual foi avaliada com a administração dos seguintes vasopressores: norepinefrina, fenilefrina, cloreto de potássio (KCl) e vasopressina. O remodelamento das artérias aorta e femoral foi avaliado por microscopia óptica após coloração com tricrômico de Masson. Uma mortalidade de 25% foi observada no grupo DOX, enquanto todos os animais do grupo controle sobreviveram. Os animais do grupo DOX apresentaram redução da massa corporal e da pressão arterial média em relação ao grupo controle. Os dados histológicos mostraram que tanto a artéria aorta torácica como a femoral do grupo DOX apresentaram uma maior deposição de fibras colágenas na túnica média quando comparados com o grupo controle. Além disso, as micrografias sugerem que em comparação com o grupo controle, no grupo DOX, a artéria femoral apresenta a túnica média mais espessa com consequente redução no diâmetro da luz, o que não foi evidenciado na artéria aorta desses animais. Do ponto de vista funcional, o grupo DOX apresentou menor resposta vasopressora quando estimulados com doses crescentes de fenilefrina, norepinefrina e KCl; e, paradoxalmente, maior resposta vasopressora quando estimulado com doses crescentes de vasopressina. Nossos resultados sugerem que, além dos conhecidos efeitos adversos sobre o coração, a doxorrubicina provoca um remodelamento vascular que pode contribuir para a disfunção contrátil observada. A paradoxal resposta constritora à vasopressina pode ser importante do ponto de vista terapêutico, embora os mecanismos ainda precisem ser investigados.

Neurocardiogenic syncope (NCS) is a common clinical entity resulting from an excessive reflex autonomic response, particularly during orthostatism. Treatment options are controversial and of limited effectiveness. Tilt training (TT) is a promising option to treat these patients. However, its mechanism of action and clinical impact remain unclear. OBJECTIVE: To characterize hemodynamic and autonomic responses during a TT program in patients with NCS refractory to conventional measures. METHODS: We studied 28 patients (50% male, mean age 41±14 years) without structural heart disease, with NCS documented by tilt testing. The TT program included 9 tilt sessions (3 times a week, 30 min) (60° - 6 sessions, 70° - 3 sessions), under ECG and blood pressure monitoring combined with home orthostatic self-training and 10° head-up during sleep. Systolic volume, cardiac output, total peripheral resistance, baroreflex sensitivity and heart-rate variability were computed. Patients were reassessed at 1 month and every 6 months for a maximum of 36 months (24±12 months). RESULTS: Over the course of the TT program there was a significant increase in total peripheral resistance (1485±225 vs. 1591±187 dyn·s·cm(-5), p<0.05), with a decrease in standard deviation (206±60 vs. 150±42, p<0.05). During follow-up, syncope recurred in five patients (19%), with a significant reduction in the number of episodes (4.0±3.2/patient in the 12 months before TT vs. 1.4±0.8/patient post-TT, p<0.05). CONCLUSION: In refractory NCS, TT may be an effective therapeutic option, with long-term benefits. These results appear to be due to an increase in vasoconstrictor reserve combined with a reduction in its variance.

A síncope neurocardiogénica (SNc) é uma entidade clínica comum, resultante de uma resposta autonómica reflexa excessiva durante o stress ortostático. As diferentes opções terapêuticas são controversas e de eficácia limitada. O treino de ortostatismo (TTr) tem-se mostrado uma alternativa prometedora no tratamento destes doentes (D). No entanto, permanece por esclarecer o seu mecanismo de acção e o impacto clínico numa população com SNc recorrente. Objectivo: Caracterizar a resposta hemodinâmica e autonómica durante um programa de TTr em doentes com SNc refratária às medidas convencionais. População e métodos: Foram estudados 28D (50% do sexo masculino, 41±14 anos), sem evidência de cardiopatia, com SNc documentada em teste de ortostatismo passivo. O TTr incluiu 9 sessões hospitalares (3x/semana, 30 minutos) com monitorizac¸ão contínua de pressão arterial e frequência cardíaca (60◦ - 6 sessões - 70◦ - 3 sessões), complementadas com treino diário no domicílio e elevação da cabeceira a 10◦ durante o sono. O volume sistólico, o débito cardíaco, a resistência vascular periférica, a sensibilidade do barorreflexo e a variabilidade da frequência cardíaca foram calculados. Todos os doentes foram reavaliados no fim do 1.◦ mês e no final de cada 6 meses num período máximo de 36 meses (follow-up 24±12 meses). Resultados: Ao longo das sessões de TTr verificou-se um aumento significativo e consistente da resistência total periférica (1485±225 vs. 1591±187 dyne*s/cm−5, p < 0,05) associado a uma diminuição do seu desvio-padrão (206±60 vs. 150±42, p < 0,05). Durante o período de follow-up, houve recorrência de síncope em 5D (19%), com redução significativa do número de síncopes (4,0±3,2/D nos 12 meses pre-TTr vs. 1,4±0,8/D pos-TTr, p < 0,05). Conclusão: Em doentes com SNc refratária, o TTr mostrou ser uma opção terapêutica eficaz, com benefício a longo prazo. A melhor tolerância ao ortostatismo parece resultar do aumento da reserva vasoconstritora e da sua menor variabilidade.

As alterações vasculares da retina têm vindo a ser consideradas marcadores de doenças cardiovasculares, pelo que se torna relevante compreender a sua utilidade na estratificação do risco e no diagnóstico destas patologias. O fundo ocular apresenta um leito vascular de fácil acesso, podendo os vasos da retina ser facilmente observados através de métodos não invasivos. Considerando que estes vasos são estrutural e funcionalmente semelhantes aos vasos das circulações coronária e cerebral, a retina tem vindo a ser considerada como uma “janela” para a disfunção vascular destes órgãos. A hipertensão, o acidente vascular cerebral, a doença arterial coronária, a enxaqueca, a disfunção erétil e a doença de Raynaud são as principais doenças que se podem manifestar em alterações vasculares morfofuncionais da retina. Estudos epidemiológicos indicam que o estreitamento arteriolar focal e o “corte” arteriovenoso constituem as alterações vasculares da retina que aparentam funcionar como marcadores de doença hipertensiva, estando relacionados com a sua gravidade e com a história prévia de hipertensão dos pacientes. Também foi possível aferir que o calibre arteriolar e venular está associado com o risco de desenvolver doença arterial coronária a curto prazo, bem como a sua gravidade. Descobriu-se ainda uma relação entre a presença de microaneurismas, hemorragias e estreitamento arteriolar generalizado e o risco de desenvolver doença arterial coronária e acidente vascular cerebral a 10 anos. Em pacientes com enxaqueca com e sem aura detetou-se uma relação entre a frequência das crises e a diminuição da densidade vascular retiniana bem como uma expansão da fóvea. Acerca da disfunção erétil constatou-se existir uma relação entre a velocidade sistólica máxima das artérias cavernosas e a diminuição da densidade vascular retiniana. A doença de Raynaud, enquanto entidade clínica que cursa com episódios vasospásticos da circulação periférica parece também estar associada a fenómenos de vasoconstrição e vasoespasmo na vasculatura retiniana. Apesar das alterações vasculares da retina não constituírem parâmetros de diagnóstico de doença cardiovascular, podem ser úteis como indicadores de risco e de prognóstico.

BASE TEÓRICA: o estudo de parede vascular por Ressonância Magnética é uma técnica de imagem em aprimoramento, que tem grande potencial para definir novos critérios de diagnóstico por imagem nas doenças neurovasculares, permitindo uma avaliação específica da parede vascular, que não podia ser realizada anteriormente por métodos mais convencionais de neuroimagem. A capacidade dessa técnica de diferenciar as doenças vasculares e a aplicabilidade clínica e prognóstica das alterações encontradas é ainda um tópico em estudo. OBJETIVO: Avaliar o desempenho, a sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo, valor preditivo negativo e acurácia do estudo de parede vascular por Ressonância Magnética em diferenciar Aterosclerose Intracraniana, Vasculite do Sistema Nervoso Central e Síndrome da Vasoconstrição Cerebral Reversível em pacientes que realizaram o exame por suspeita de vasculopatia intracraniana. MÉTODOS: Estudo transversal através da revisão de estudos de parede vascular por Ressonância Magnética do encéfalo em 29 pacientes com suspeita de vasculopatia intracraniana entre 2015 e 2017 realizados no Hospital Moinhos de Vento. RESULTADOS: nos 29 pacientes foram estudados 58 vasos. 22 vasos foram caracterizados como vasculite do sistema nervoso central, 25 como aterosclerose intracraniana e 11 como síndrome da vasoconstrição cerebral reversível. Foram observadas diferenças significativas entre a ocorrência de realce e espessamento parietal nos casos de vasculite e aterosclerose em comparação com síndrome da vasoconstrição cerebral reversível. Em relação às características de realce, padrão difuso e grau 2 (realce maior que o da 6 haste hipofisária) ocorreram com maior frequência em casos de vasculite; e padrão heterogêneo e grau 1 (igual ou inferior ao da haste hipofisária) com maior frequência em aterosclerose. Foram encontrados altos valores de sensibilidade, especificidade, valor preditivo positivo, valor preditivo negativo e acurácia para estas características em correlação com as doenças, especialmente nos padrões de realce difuso para vasculite (S = 81.8%, E= 92%, VPP = 90%, VPN = 85.2%, área ROC = .869) e heterogêneo para aterosclerose (S = 80%, E = 86.4%, VPP = 87%, VPN = 79.2%, área ROC = .832). CONCLUSÃO: o estudo de parede vascular por Ressonância Magnética demonstrou bons resultados na diferenciação das doenças neurovasculares estudadas, diferenciando as características de realce com alta acurácia, achados em linha com os atuais estudos publicados na literatura médica sobre esse tema.