Arterial stiffness and the autonomic nervous system during the development of Zucker diabetic fatty rats

AimThis study aimed to investigate the role played by sympathovagal balance in arterial stiffness, a common feature of insulin resistance and type 2 diabetes.MethodsWe investigated the relationship between autonomic nervous system activity and arterial stiffness in Zucker diabetic fatty rats (ZDF: Gmi-fa/fa) and their age-matched controls (lean: ?/fa). Using simultaneous catheterization of the proximal and distal aorta, we measured intra-arterial blood pressure (BP), heart rate (HR), their variability (spectral analysis) and aortic pulse wave velocity (PWV) in a series of at least six conscious rats aged 6, 12, 18 and 24 weeks.ResultsBP and PWV increased with age (P < 0.001) in both strains with no differences between strains, despite the insulin resistance already present at 6 weeks in ZDF rats. HR was significantly lower (P < 0.001) in ZDF than in lean rats. In ZDF compared with lean rats, the low-frequency (LF) component of the systolic BP variations and the LF/high-frequency (HF) component of the pulse interval (PI) variation ratio were reduced (P < 0.01 and P < 0.05, respectively), while the HF component of the PI (HF-PI) variation was raised (P < 0.05). PWV was negatively correlated with HF-PI (r = −0.37, P < 0.01), but not with biochemical parameters. HF-PI was an independent variable explaining the variation in PWV.ConclusionDuring the development of disease of ZDF rats, sympathovagal balance might account for the lack of increase in PWV.

RésuméObjectifExplorer le rôle de la balance vagosympathique dans la rigidité artérielle, souvent associée à l’insulinorésistance et au diabète de type 2.MéthodesNous avons cherché les relations entre le système nerveux autonome et la rigidité artérielle chez des rats Zucker Diabetic Fatty (ZDF : Gmi-fa/fa) et leurs témoins (Lean [?/fa]) appariés selon l’âge. Nous avons mesuré la pression artérielle (PA), la fréquence cardiaque (FC), leurs variabilités par analyse spectrale et la vélocité de l’onde de pouls fémoro-aortique (VOP) grâce à un cathétérisme simultané de l’aorte proximale et distale chez au moins six rats non anesthésiés âgés de six, 12, 18 et 24 semaines.RésultatsLa PA et la VOP ont augmenté avec l’âge (P < 0,001) sans différence entre rats ZDF et Lean malgré une insulinorésistance déjà présente à six semaines chez les rats ZDF. La FC était plus basse (P < 0,001) chez les rats ZDF que chez les rats Lean. La composante de basse fréquence de la variabilité de la PA systolique et le rapport composante de basse fréquence/composante de haute fréquence de la variabilité de la FC était réduit chez les rats ZDF comparés aux rats Lean (P < 0,01 et P < 0,05, respectivement), alors que la composante de haute fréquence des variations de FC (HF-FC) était augmentée (P < 0,05). La VOP était en corrélation négative avec HF-FC (r = −0,37, P < 0,01), mais non avec les paramètres biochimiques. HF-FC était une variable indépendante expliquant la variance de la VOP.ConclusionLors du développement des rats ZDF, la balance vagosympathique pourrait participer à l’absence d’augmentation de la vélocité de l’onde de pouls.