A preliminary study into the signal quality of the Empatica's E4 portable photoplethysmogram device as validation for further research on using the device to detect the heart arrhythmia atrial fibrillation. In order to pursue this research, it was necessary to verify the quality of the data produced by the E4 device against a device currently used by clinicians to detect atrial fibrillation. This was done by having healthy volunteers wear both the Empatica E4 and the clinician standard device while following standard clinician procedure for atrial fibrillation diagnosis. The device was compared qualitatively against General Electric's SEER Light Extend Recorder holter portable electrocardiogram. The analysis was done by non-experts at varying academic levels. The primary reviewer's results showed similar data quality between both devices 85% of the time and the holter performed better 5% of the time.

Abstract The regulation of vascular tone by perivascular tissues is a complex interplay of various paracrine factors. Here, we investigate the anti-contractile effect of skeletal muscle surrounding the femoral and carotid arteries and its underlying mechanisms. Using male and female Wistar rats, we demonstrated that serotonin, phenylephrine, and U-46619 induced a concentration-dependent vasoconstrictor response in femoral artery rings. Interestingly, this response was diminished in the presence of surrounding femoral skeletal muscle, irrespective of sex. No anti-contractile effect was observed when the carotid artery was exposed to its surrounding skeletal muscle. The observed effect in the femoral artery persisted even in the absence of endothelium and when the muscle was detached from the artery. Furthermore, the skeletal muscle surrounding the femoral artery was able to promote an anti-contractile effect in three other vascular beds (basilar, mesenteric, and carotid arteries). Using inhibitors of lactate dehydrogenase and the 1/4 monocarboxylate transporter, we confirmed the involvement of lactate, as both inhibitors were able to abolish the anti-contractile effect. However, lactate did not directly promote vasodilation; rather, it exerted its effect by activating 5' AMP-activated protein kinase (AMPK) and neuronal nitric oxide synthase (NOS1) in the skeletal muscle. Accordingly, Nω-propyl L-arginine, a specific inhibitor of NOS1, prevented the anti-contractile effect, as well as lactate-induced phosphorylation of NOS1 at the stimulatory serine site (1417) in primary skeletal muscle cells. Phosphorylation of NOS1 was reduced in the presence of Bay-3827, a selective AMPK inhibitor. In conclusion, femoral artery-associated skeletal muscle is a potent paracrine and endocrine organ that influences vascular tone in both sexes. Mechanistically, the anti-contractile effect involves muscle fiber type and/or its anatomical location but not the type of artery or its related vascular endothelium. Finally, the femoral artery anti-contractile effect is mediated by the lactate-AMPK-phospho-NOS1Ser1417-NO signaling axis.

Abstract Increasing evidence shows that cardiovascular diseases (CVDs) are associated with an increased risk of cognitive impairment and Alzheimer’s diseases (AD). It is unknown whether systemic vascular dysfunction occurs prior to the development of AD, if this occurs in a sex-dependent manner, and whether endothelial cells play a role in the deposition of amyloid beta (Aβ) peptides. We hypothesized that vascular dysfunction occurs prior to the onset of amyloid pathology, thus escalating its progression. Furthermore, endothelial cells from female mice will present with an exacerbated formation of Aβ peptides due to an exacerbated pressure pulsatility. To test this hypothesis, we used a double transgenic mouse model of early-onset AD (APPswe/PSEN1dE9). We evaluated hippocampus-dependent recognition memory and the cardiovascular function by echocardiography and direct measurements of blood pressure through carotid artery catheterization. Vascular function was evaluated in resistance arteries, morphometric parameters in the aortas, and immunofluorescence in the hippocampus and aortas. We observed that endothelial dysfunction occurred prior to the onset of amyloid pathology irrespective of sex. However, during the onset of amyloid pathology, only female APP/PS1 mice had vascular stiffness in the aorta. There was elevated Aβ deposition which colocalized with endothelial cells in the hippocampus from female APP/PS1 mice. Overall, these data showed that vascular abnormalities may be an early marker, and potential mediator of AD, but exacerbated aortic stiffness and pressure pulsatility after the onset of amyloid pathology may be associated with a greater burden of Aβ formation in hippocampal endothelial cells from female but not male APP/PS1 mice. Graphical Abstract

Small artery remodeling and endothelial dysfunction are hallmarks of hypertension. Growing evidence supports a likely causal association between cardiovascular diseases and the presence of endothelial-to-mesenchymal transition (EndMT), a cellular transdifferentiation process in which endothelial cells (ECs) partially lose their identity and acquire additional mesenchymal phenotypes. EC reprogramming represents an innovative strategy in regenerative medicine to prevent deleterious effects induced by cardiovascular diseases.