Comparação de Soluções Cardioplégicas em Cirurgia de Revascularização Miocárdica sobre Mecanismos de Autofagia e Apoptose / Comparison of Cardioplegic Solutions in Coronary Bypass Surgery Over Autophagy and Apoptosis Mechanisms

Resumo Fundamento A doença arterial coronariana (DAC) devido à isquemia miocárdica causa perda permanente de tecido cardíaco. Objetivos Nosso objetivo foi demonstrar o possível dano ao miocárdio em nível molecular através dos mecanismos de autofagia e apoptose em pacientes submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica. Métodos Um grupo recebeu uma solução de cardioplegia Custodiol e o outro grupo uma solução de cardioplegia sanguínea. Duas amostras miocárdicas foram coletadas de cada paciente durante a operação, imediatamente antes da parada cardíaca e após a liberação do pinçamento aórtico. Foram avaliadas as expressões de marcadores de autofagia e apoptose. O nível de significância estatística adotado foi de 5%. Resultados A expressão do gene BECLIN foi significativa nos tecidos miocárdicos do grupo CS (p=0,0078). Os níveis de expressão dos genes CASPASE 3, 8 e 9 foram significativamente menores no grupo CC. Os níveis pós-operatórios de TnT foram significativamente diferentes entre os grupos (p=0,0072). As expressões dos genes CASPASE 8 e CASPASE 9 foram semelhantes antes e depois do pinçamento aórtico (p=0,8552, p=0,8891). No grupo CC, os níveis de expressão gênica de CASPASE 3, CASPASE 8 e CASPASE 9 não foram significativamente diferentes em amostras de tecido coletadas após pinçamento aórtico (p=0,7354, p=0,0758, p=0,4128, respectivamente). Conclusões Com nossos achados, acreditamos que as soluções CC e CS não apresentam diferença significativa em termos de proteção miocárdica durante as operações de by-pass.

Abstract Background Coronary artery disease (CAD) due to myocardial ischemia causes permanent loss of heart tissue. Objectives We aimed to demonstrate the possible damage to the myocardium at the molecular level through the mechanisms of autophagy and apoptosis in coronary bypass surgery patients. Methods One group was administered a Custodiol cardioplegia solution, and the other group was administered a Blood cardioplegia solution. Two myocardial samples were collected from each patient during the operation, just before cardiac arrest and after the aortic cross-clamp was released. The expressions of autophagy and apoptosis markers were evaluated. The level of statistical significance adopted was 5%. Results The expression of the BECLIN gene was significant in the myocardial tissues in the BC group (p=0.0078). CASPASE 3, 8, and 9 gene expression levels were significantly lower in the CC group. Postoperative TnT levels were significantly different between the groups (p=0.0072). CASPASE 8 and CASPASE 9 gene expressions were similar before and after aortic cross-clamping (p=0.8552, p=0.8891). In the CC group, CASPASE 3, CASPASE 8, and CASPASE 9 gene expression levels were not found to be significantly different in tissue samples taken after aortic cross-clamping (p=0.7354, p=0.0758, p=0.4128, respectively). Conclusions With our findings, we believe that CC and BC solutions do not have a significant difference in terms of myocardial protection during bypass operations.

Superexpressão Gênica PTEN em Tecidos Miocárdicos de Pacientes de Cirurgia de Revascularização Miocárdica / Overexpression of the PTEN Gene in Myocardial Tissues of Coronary Bypass Surgery Patients

Resumo Fundamento: A doença arterial coronariana é um distúrbio complexo que causa morte em todo o mundo. Um dos genes envolvidos no desenvolvimento dessa doença pode ser o PTEN. Objetivos: Nosso objetivo foi investigar a expressão gênica e proteica do PTEN em amostras de tecido e sangue retiradas de pacientes submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica. Métodos: Foram realizados estudos moleculares no Centro de estudos do genoma humano e células-tronco da Universidade Erciyes (GENKOK). Amostras do apêndice atrial direito e de sangue foram coletadas da veia central de 22 pacientes submetidos à cirurgia de revascularização miocárdica antes de iniciar e terminar a circulação extracorpórea. A expressão do PTEN foi determinada usando PCR quantitativo em tempo real e análise de Western Blot. O nível de significância aceito foi de p<0,05. Resultados: Não houve diferença significativa na expressão gênica do PTEN em amostras de sangue coletadas antes e depois da circulação extracorpórea. Entretanto, foi observado um aumento substancial nos níveis de expressão gênica e proteica de P-PTEN e PTEN nas amostras de tecido. A expressão gênica miocárdica PTEN aumentou significativamente ao final da circulação extracorpórea. A expressão gênica do PTEN no período pós-circulação extracorpórea aumentou em comparação com o período pré-circulação extracorpórea, mas não foi um aumento significativo em comparação com sujeitos saudáveis do grupo de controle. Conclusão: Este estudo revelou pela primeira vez o papel do gene PTEN analisando a expressão de mRNA e de proteína em pacientes com revascularização miocárdica, que se manifesta tanto em tecido miocárdico quanto em amostras de sangue. O aumento dos níveis de PTEN pode ser um marcador no tecido miocárdico para pacientes com doença arterial coronariana.

Abstract Background: Coronary artery disease is a complex disorder that causes death worldwide. One of the genes involved in developing this disease may be PTEN. Objectives: This study aimed to investigate the PTEN gene and protein expression in tissue and blood samples taken from coronary bypass surgery patients. Methods: Molecular studies were performed at Erciyes University Genome and Stem Cell Center (GENKOK). Right atrial appendage and blood samples were taken from the central vein of 22 coronary bypass surgery patients before starting and ending cardiopulmonary bypass. PTEN expression was determined using quantitative real-time PCR and western blot analysis. The significance level was accepted as p<0.05. Results: There was no significant difference in the PTEN gene expression in blood samples taken before and after cardiopulmonary bypass. However, a substantial increase in both protein and gene expression levels of P-PTEN and PTEN was observed in the tissue samples. Myocardial expression of the PTEN gene was significantly increased at the end of the cardiopulmonary bypass. PTEN gene expression in the post-cardiopulmonary bypass period was increased when compared to the pre-bypass period, but it was insignificant when compared to healthy controls. Conclusion: This study first revealed the role of the PTEN gene by analyzing both mRNA and protein expression in coronary bypass patients, appearing in both myocardial tissue and blood samples. Increased levels of PTEN may be a marker in myocardial tissue for patients with coronary artery disease.