Preconditioning with L-alanyl-glutamine upon cerebral edema and hypocampus red neurons counting in rats subjected to brain ischemia /reperfusion injury

PURPOSE: To evaluate the effects of the dipeptide L-alanyl-glutamine (L-Ala-Gln) as a preconditioning agent to potentially promote reduction in the intensity of lesion or induction of resilience in rats subjected to global cerebral ischemia/reperfusion (I/R) injury. METHODS: Thirty-six male Wistar rats weighing 280-300g were randomly assigned to six groups (n=6). Groups Sham 1h and 24h were treated with saline and spared of further interventions. The remaining groups were submitted to clamping of the common carotid arteries for 30 minutes (ischemia) and treated with saline (SS) or L-Ala-Gln. Brain reperfusion was allowed for 1or 24 h. L-Ala-Gln was administered intravenously (0.75g/kg) 30 minutes before sham procedure or induction of global brain I/R injury. Brain edema and red neuron counting were determined. Results were expressed as Mean±SD for normal results and Median±Percentile for non parametric data. Significance was established at p<0.05. RESULTS: Global I/R injury promoted an increase in brain edema at 24 h after reperfusion, whereas preconditioning with L-Ala-Gln induced no change in edema. On the other hand, L-Ala-Gln preconditioning decreased significantly red neurons counting both at 1h and 24h post reperfusion (p<0.05). CONCLUSION: There was a significant preconditioning effect with L-Ala-Gln decreasing cell death (red neurons counting) at early (1h) and late reperfusion (24h) in the cerebral tissue. .

Effect of glutamine on the mRNA level of key enzymes of malate-aspartate shuttle in the rat intestine subjected to ischemia reperfusion / Efeito da glutamina sobre o nível de RNA Mensageiro das enzimas-chave do ciclo malato-aspartato no intestino de ratos submetidos à isquemia e reperfusão

PURPOSE: To determine the effects of oral L-glutamine (L-Gln) and the dipeptide l-alanyl-glutamine (L-Ala-Gln) upon the activity of the malate-aspartate shuttle in the rat distal small intestine following ischemia and reperfusion. METHODS: Seventy-two Wistar rats (350-400g), were randomized in 2 groups (n = 36): group S (Sham) and Group T (Treatment) and divided into 12 subgroups (n = 6): A-A6, and B1-B6. The subgroups A1-A3 were subjected to sham procedures at 30 and 60 minutes. Thirty minutes before the study, rats were treated with calcium caseinate, 0.5g/Kg (subgroups A1, A4, B1, B4), L-Gln, 0.5g / kg (subgroups A2, A5, B2 and B5) or L-Ala-Gln, 0.75g/Kg (subgroups A3, A6, B3, B6), administered by gavage. Ischemia was achieved by clamping the mesenteric vessels, delimiting a segment of bowel 5 cm long and 5 cm apart from the ileocecal valve. Samples were collected 30 and 60 minutes after start of the study for real-time PCR assay of malate dehydrogenases (MDH1-2) and aspartate-aminotransferases (GOT1-2) enzymes. RESULTS: Tissue MDH and GOT mRNA expression in intestinal samples from rats preconditioned with either L-Gln or L-Ala-Gln showed no significant differences both during ischemia and early reperfusion. CONCLUSION: Activation of the malate-aspartate shuttle system appears not to be the mechanism of glutamine-mediated elevation of glucose oxidation in rat intestine during ischemia/reperfusion injury.

OBJETIVO: Determinar os efeitos da administração oral de L-glutamina (L-Gln) e do dipeptídeo L-alanil-glutamina (L-Ala-Gln) sobre a atividade do ciclo malato-aspartato no intestino delgado distal de ratos após isquemia/reperfusão. MÉTODOS: Setenta e dois ratos Wistar (350-400g) foram randomizados em 2 grupos (n = 36): T grupo S (Sham) e grupo (Tratamento) e distribuídos em 12 subgrupos (n = 6): A-A6, e B1-B6. Os subgrupos A1-A3 foram submetidos a procedimentos "sham" aos 30 e 60 minutos. Trinta minutos antes do estudo, os ratos foram tratados com caseinato de cálcio, 0,5 g/kg (subgrupos A1, A4, B1 e B4), L-Gln, 0,5 g/kg (subgrupos A2, A5, B2 e B5) ou L-Ala -Gln, 0,75g/kg (subgrupos A3, A6, B3, B6), administrado por gavagem. A isquemia foi obtida por pinçamento dos vasos mesentéricos, delimitando um segmento do intestino cinco centímetros de comprimento e 5 cm da válvula ileocecal. Amostras foram coletadas aos 30-60 minutos para ensaio de PCR em tempo real das enzimas malato desidrogenases (MDH1-2), aspartato-aminotransferase (GOT1-2). RESULTADOS: A expressão de MDH e GOT mRNA nas amostras provenientes do intestino delgado de ratos pré-condicionados com L-Gln ou L-Ala-Gln não apresentou diferenças significativas, tanto durante a isquemia como na fase inicial de reperfusão. CONCLUSÃO: Ativação do ciclo malato-aspartato não parece ser o mecanismo de elevação glutamina-mediada da oxidação da glicose no intestino de ratos durante a isquemia / reperfusão.

Is subdiaphragmatic aortic cross-clamping a suitable model for spinal cord ischemia/reperfusion injury study in rats?

OBJETIVO: Avaliar a eficácia do pinçamento da aorta subdiafragmática no modelo experimental de isquemia/reperfusão da medula espinhal em ratos. Trinta e seis ratos Wistar, machos, foram aleatoriamente distribuídos em 2 grupos (n=18) e submetidos ao pinçamento subdiafragmático da aorta, durante 30 minutos (Grupo-2 -Isquemia/Reperfusão). Os ratos do Grupo-1 (G-1 - Sham) foram utilizados como controles e submetidos a laparotomia sem pinçamento arterial. As amostras (medula e sangue arterial) foram coletadas ao término do período de isquemia (T-0) e 10 (T-10) e 20 (T-20) minutos mais tarde e nos mesmos intervalos, no grupo G-1. As concentrações teciduais e sanguíneas de piruvato, lactato, glicose e as concentrações medulares de trifosfato de adenosina (ATP) foram determinadas por ensaios enzimáticos. RESULTADOS: As concentrações de piruvato e glicose (sangue e tecido) e de lactato e ATP (medula) não foram diferentes,comparando G-1 versus G-2. A lactacemia elevou-se significantemente no G-2, comparado ao G-1, durante a reperfusão (T-10). CONCLUSÃO: O modelo experimental de pinçamento subdiafragmático da aorta não é adequado para o estudo da lesão de isquemia/reperfusão na medula de ratos, uma vez que não proporciona alterações nas concentrações in vivo de metabólitos teciduais, por exemplo de lactato ou ATP, compatíveis com aquelas encontradas em tecidos sujeitos à isquemia/reperfusão.

Effects of L-alanyl-glutamine upon the blood and kidney biochemical parameters in the rat hind limb model of ischemia/reperfusion

OBJETIVO: Investigar alterações dos parâmetros metabólicos no sangue e rim de ratos submetidos à isquemia/reperfusão do membro pélvico. MÉTODOS: Quarenta e oito ratos machos foram distribuídos aleatoriamente em 2 grupos pré-tratados com administração intragástrica de solução salina 2,0 mL (G-1) ou L-alanil-glutamina 0,75 mgKg-1(G-2), uma vez ao dia (7:00h) durante 7 dias. Uma hora após a última gavagem todos os ratos foram anestesiados com éter dietílico, laparotomizados e submetidos ao pinçamento da artéria de ilíaca esquerda, durante 3 horas. Amostras foram coletadas ao término de isquemia e durante a reperfusão (1-3-6h) para determinação das concentrações in vivo de piruvato, lactato, glicose e corpos cetônicos (rim e sangue) e ATP (rim). RESULTADOS: Lactacemia e cetonemia aumentaram no grupo G-2 quando comparadas às aferidas em ratos não-tratados, durante a reperfusão. As concentrações de piruvato diminuíram e de lactato aumentaram significativamente no rim, durante a reperfusão (1h, 3h) em ratos do G-2 comparados aos respectivos controles. Houve um aumento significante nas concentrações renais de glicose, ATP e corpos cetônicos nos ratos tratados com L-alanil-glutamina durante a reperfusão (3h). CONCLUSÕES: A isquemia do membro pélvico em ratos pré-tratados com L-alanil-glutamina induz aumento da lactacemia e da concentração de lactato renal, indicando atividade glicolítica aumentada na medula renal. A hipercetonemia induzida pela oferta do dipeptídeo sugere cetogênese elevada, sinalizada por possível queda nas concentrações plasmáticas de insulina resultante da maior oxidação de glicose e utilização desse hormônio em tecidos periféricos.

Effects of L-Argine on in vivo concentration of metabolites in the blood and in myocutaneous flaps with surgical scars, in wistar rats

The epithelialization, contraction and deposition of connective tissue are the mechanisms by which wounds heal Studies have shown that L-Arginine favors wound hearing by increasing the synthesis of collagen. This paper aimed at studying the effects of L-Arginine supplementation on in vivo concentrations of glucose, pyruvate, lactate and ketone bodies in the blood and in myocutaneous flaps undergoing hearing.Forty-four white male Wistar rats were distributed in two groups: (G-l/Control) and (G-2/Expeiiment). The G-1 animals received iso-proteic casein supplementation and the G-2 group received L-Arginine by gavage daily. Beth groups were submitted to pediculated and dorsal myocutaneous flaps. In the post-operative period, each group was subdivided into three subgroups and, after 7, 14 and 30 days, blood and scar tissue samples were collected for analyses of enzymes. The drop in blood concentrations of pyruvate, lactate and ketone bodies on the 14th day suggests higher utilization of these metabolites in peripheral tissues by a possible anabolic action of L-Arginine. The increase of tissue concentrations of ketone bodies in the myocutaneous flap on the 30th post-operative day in animals treated with L-Arginine food supplementation indicates a probable increase in the utilization of these metabolites by tissues under scarring. The results suggest that L-Arginine supplementation has an effect on serum concentrations of substrates and on skin and muscle scarring.

Efeitos metabólicos da glutamina em ratos submetidos à queimadura por água fervente (escaldadura) / Metabolic effects of glutamine in rats subjected to scald burn

OBJETIVO: Investigar os efeitos metabólicos da L-glutamina (Gln) em ratos anestesiados submetidos à queimadura por água fervente. MÉTODOS: Foram estudados vinte e quatro ratos Wistar machos, anestesiados, submetidos a queimaduras da pele dorsal após exposição à água quente (100ºC) durante 10 segundos (30 por cento de superfície corporal). Os ratos foram randomizados para receber, por gavagem, 2ml de água (G-1) ou igual volume de solução de Gln (0,5g/peso/dia) (G-2). Amostras de tecido (pele sadia e queimada, músculo e fígado) e sangue foram coletadas 24h (D1) e 48h (D2) pós-trauma para análise enzimática. RESULTADOS: A oferta de Gln induziu aumento significante nas concentrações de glicose na pele saudável em animais do G-2 no D2, e na pele queimada em G-2/D1. As concentrações de lactato também aumentaram significantemente em G-2/D1 no músculo (11,29 ± 1,25 mmol/g contra 7,43 ± 0,93 mmol/g - p<0,05) e no G-2/D2 no fígado (7,68 ± 1,49 mmol/g contra 3,27 ±0,67 mmol/g p<0,01), e em pele sadia (5,30 ± 0,42 mmol/g contra 3,57 ± 0,38 mmol/g - p<0,05). As concentrações de piruvato diminuíram significantemente no grupo G-2/D1 (músculo e fígado) e aumentaram na pele sadia no grupo G-2/D2. As concentrações de ATP diminuíram significantemente no músculo em G-2 nos tempos D1 e D2. CONCLUSÕES: A oferta de Gln sinaliza para utilização de piruvato para glicólise preponderantemente anaeróbica no músculo. O aumento nas concentrações de lactato tecidual pode vir a ser decorrente da oferta exógena de Gln, que transformada em glutamato, leva à ativação do ciclo malato-aspartato com conseqüente favorecimento da glicólise anaeróbica. A oferta de Gln induz a possível aumento na captação de glicose tanto por pele sadia quando na pele queimada. Houve falha de desenvolvimento da hipercetonemia adaptativa ao jejum em ambos os grupos. A oferta exógena de Gln parece não induzir alteração na ureagênese.

Repercussões da L-alanil-glutamina sobre as concentrações de lactato e lactato desidrogenase (LDH) em pacientes com isquemia crítica dos membros inferiores submetidos a revascularização distal / Repercussions of l-alanyl-glutamine upon the concentrations of lactate and lactate dehydrogenase (LDH) in patients with critical ischemia of lower limbs subjected to distal revascularization

OBJETIVO: Investigar efeitos da L-alanil-glutamina nas concentrações musculares de lactato, e nas concentrações sanguíneas de LDH, em pacientes com isquemia crítica dos membros inferiores submetidos à revascularização distal. MÉTODOS: Dezesseis adultos (12-homens/4-mulheres) foram distribuídos em 2 grupos (1-controle/2ûestudo). Três horas após injeção endovenosa de 250 ml de L-alanil-glutamina a 20 por cento adicionados a 750 ml de soro fisiológico (Grupo 2), ou 1000 ml de solução salina (Grupo 1), iniciava-se a revascularização, sob raquianestesia. Amostras musculares e de sangue (arterial/venoso) foram coletadas no início do procedimento (TI), no final (TF), e 10 e 20 minutos após isquemia (T1/T2). RESULTADOS: Observou-se redução significante (p<0,05) da concentração de lactato no tecido muscular sadio dos pacientes tratados com L-alanil-glutamina, em comparação ao grupo controle, em todos os tempos estudados. Houve redução significante nas concentrações de LDH no sangue venoso dos pacientes tratados, em todos os tempos (TIV/TFV/T1V/T2V), e no sangue arterial durante a reperfusão (T1A/T2A). CONCLUSÕES: Queda na concentração de lactato no músculo, e redução nas concentrações arteriais e venosas de LDH, em pacientes recipientes de L-alanil-glutamina, sugere maior utilização de piruvato para produção de energia no ciclo de Krebs do que sua conversão para lactato, com prevalência da glicólise aeróbica.

Efeitos metabólicos da l-alanil-glutamina em ratos submetidos à isquemia da pata traseira esquerda seguida de reperfusão / Metabolic effects of l-alanyl-glutamine in rats subjected to left hind leg ischemia followed by reperfusion

OBJETIVO: Objetivou-se investigar os efeitos metabólicos da L-alanil glutamina no tecido muscular e sangue arterial de ratos Wistar submetidos à isquemia aguda da pata traseira. MÉTODOS: Utilizaram-se 48 ratos machos distribuídos em 4 grupos (1- controle / 2 - experimento), redistribuídos em 2 subgrupos (n=06). Trinta minutos após a injeção de uma solução a 20 por cneto de L-alanil-glutamina (0,75mg/ grupo 2) ou solução salina (grupo 1) na veia jugular direita ocluiu-se a artéria ilíaca comum esquerda por 30 minutos, por pinçamento. Amostras musculares e de sangue arterial foram obtidas logo após a remoção da pinça (tempo 0) e 5, 15 e 30 mais tarde. RESULTADOS: Observou-se redução significativa (p < 0,05) da concentração de glicose tissular no animal tratado 15 minutos após o início da reperfusão. Houve aumento significativo das concentrações de glicose (grupo 2) nos tempos 15 min e 30 min em relação ao tempo 0 min. Não houve diferença na glicemia entre os dois grupos. Estes achados sugerem uma maior utilização da glicose pelo músculo isquêmico, através do ciclo malato-aspartato. A ausência de diferenças entre as concentrações de piruvato tissular, comparando-se os 2 grupos poderia ser explicada pelo reduzido tempo de isquemia. CONCLUSÃO: A L-alanil-glutamina estimula a. maior utilização da glicose, via glicólise, pela ativação do ciclo lactato-malato.