Myocardial scars correlate with eletrocardiographic changes in chronic Trypanosoma cruzi infection for dogs treated with Benznidazole

Authors


Corresponding Author Ivo Santana Caldas, Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Morro do Cruzeiro, campus universitário, Ouro Preto, 35400-000, Minas Gerais, Brazil. E-mail: ivocaldas@nupeb.ufop.br

Abstract

Objectives  The cardiac form of Chagas disease is evidenced by a progressive cardiac inflammation that leads to myocarditis, fibrosis and electrocardiographic (ECG) conduction abnormalities. Considering these characteristics, the aim of this study was to prospectively evaluate the early ECG changes in dogs that were experimentally inoculated with Benznidazole (Bz)-susceptibly (Berenice-78) and Bz-resistant (VL-10, and AAS) Trypanosoma cruzi strains and, later, evaluate the efficacy of Bz treatment for preventing these ECG alterations.

Methods  Electrocardiographic changes of treated and untreated animals were prospectively evaluated for up to 270 days after infection, at which point collagen (right atrium) quantification was performed.

Results  All infected dogs had a high intensity of heart fibrosis (4616.00 ± 1715.82 collagen/74931 μm2 in dogs infected with Berenice-78 strain, 5839.2 ± 1423.49 collagen/74931 μm2 in infected by AAS and 6294.40 ± 896.04 collagen/74931 μm2 in animals infected with VL-10 strain), while 78.57% of all infected dogs showed ECG alterations. Bz Therapy reduced or prevented fibrosis in Bz-susceptible Berenice-78 (2813.00 ± 607.13 collagen/74931 μm2) and Bz-resistant AAS strains (4024 ± 1272.44 collagen/74931 μm2), coincident with only 10% de ECG alterations at 270 days. However, in those animals infected with a Bz-resistant VL-10 strain, specific treatment did not alter collagen deposition (6749.5 ± 1596.35 collagen/74931 μm2) and there was first atrioventricular block and chamber overload at 120 and 270 days after infection, with 75% abnormal ECG exams.

Conclusions  These findings indicate that an effective antiparasitic treatment in the early stage of Chagas disease can lead to a significant reduction in the frequency and severity of the parasite-induced cardiac disease, even if parasites are not completely eliminated.

Abstract

Objectifs

La forme cardiaque de la maladie de Chagas se manifeste par une inflammation cardiaque progressive qui conduit à des myocardites, à la fibrose et à des anomalies de conductions électrocardiographiques (ECG). Compte tenu de ces caractéristiques, le but de cette étude était d’évaluer prospectivement les premiers changements ECG chez des chiens qui ont été inoculés expérimentalement avec des souches de T. cruzi sensibles au Benznidazole (Bz) (Berenice-78) et résistantes au Bz (VL-10 et AAS) et, plus tard, d’évaluer l'efficacité du traitement au Bz pour prévenir ces altérations de l’ECG.

Méthodes

les changements dans l’ECG des d'animaux traités et non traités ont été évalués de façon prospective sur un maximum de 270 jours après l'infection, date à laquelle la quantification du collagène (oreillette droite) a été réalisée.

Résultats

Tous les chiens infectés avaient une forte intensité de fibrose cardiaque (4616,00 ± 1715,82 collagène/74931 μm2 chez les chiens infectés par la souche Berenice-78, 5839,2±1423,49 collagène/74931 μm2 chez ceux infectées par la souche AAS et 6294,40±896,04 collagène/74931 μm2 chez ceux infectés avec la souche VL-10), alors que 78,57% de tous les chiens infectés ont montré des altérations ECG. La thérapie au Bz réduit ou empêche la fibrose dans les infections avec les souches Berenice-78 sensibles au Bz (2813,00±607,13 collagène/74931 μm2) et avec les souches AAS résistantes au Bz (4024±1272,44 collagène/74931 μm2), coïncidant avec seulement 10% d'altérations de l’ECG à 270 jours. Cependant, chez les animaux infectés par une souche VL-10 résistante au Bz, un traitement spécifique ne modifie pas le dépôt de collagène (6749,5±1596,35 collagène/74931 μm2) et il y avait un premier bloc auriculo-ventriculaire et une surcharge de la chambre à 120 et 270 jours après l'infection, avec 75% d'examens ECG anormaux.

Conclusions

Ces résultats indiquent qu'un traitement efficace contre les parasites au stade précoce de la maladie de Chagas peut conduire à une réduction significative de la fréquence et de la gravité de la maladie cardiaque induite par le parasite, même si les parasites ne sont pas totalement éliminés.

Abstract

Objetivos

La afección cardiaca de la enfermedad de Chagas se presenta como una inflamación cardiaca progresiva que conlleva a una miocarditis, fibrosis y anomalías en el electrocardiograma (ECG). Teniendo en cuenta estas características, el objetivo de este estudio era evaluar de forma prospectiva los cambios tempranos en el ECG de perros a los que se les había inoculado, de manera experimental, con cepas de T. cruzi susceptibles al Benznidazol (Bz) (Berenice-78) y resistentes al Bz (VL-10 y AAS), y posteriormente evaluar la eficacia del tratamiento con Bz para prevenir las alteraciones en el ECG.

Métodos

Se evaluaron, de forma prospectiva, los cambios en el ECG de los animales tratados y sin tratar, hasta 270 días después de la infección, punto en el cual se hizo una cuantificación del colágeno (en el atrio derecho).

Resultados

Todos los perros infectados tenían una alta densidad de fibrosis en el corazón (4616.00±1715.82 colágeno/74931 μm2 en perros infectados con la cepa Berenice-78, 5839.2±1423.49 colágeno /74931 μm2 en perros infectados con AAS y 6294.40±896.04 colágeno /74931 μm2 en animales infectados con la cepa VL-10), mientras que un 78.57% de todos los perros infectados mostraban alteraciones en el ECG. La terapia con Bz redujo o previno la fibrosis en cepas susceptibles a Bz, Berenice-78, (2813.00±607.13 colágeno/74931 μm2) y en cepas AAS, resistentes a Bz (4024±1272.44 colágeno /74931 μm2), coincidiendo con solo un 10% de las alteraciones en el ECG a día 270. Sin embargo, en aquellos animales infectados con una cepa VL-10 Bz-resistente, el tratamiento específico no alteró la deposición de colágeno (6749.5±1596.35 colágeno/74931 μm2) y primero hubo un bloqueo atrioventricular y sobrecarga de la cámara en los días 120 y 270 después de la infección, siendo anormales un 75% de los exámenes de ECG.

Conclusiones

Estos hallazgos indican que un tratamiento antiparasitario efectivo, en una etapa temprana de la enfermedad de Chagas, puede conllevar a una reducción significativa en la frecuencia y la severidad de la enfermedad cardiaca inducida por el parásito, inclusive sin una eliminación completa de los parásitos.

Ancillary