Role of fibrinogen in the attenuation of ischemia reperfusion and remote ischemic preconditioning / El papel del fibrinógeno en la atenuación de la isquemia-reperfusión y el preacondicionamiento isquémico remoto

Abstract Background: Ischemic reperfusion injury (IRI) is a common hazard involved in many human diseases, such as cerebral stroke, myocardial infarction, solid organ transplant dysfunction or failure, and vascular diseases. Understanding the molecular bases of this injury is essential for the prevention and control of these life-threatening conditions. Ischemic and remote ischemic preconditioning techniques (IPC and RIPC, respectively) have gained increasing importance in the clinical practice to protect against the IRI; however, the exact mechanisms of these techniques are not fully understood, which renders their clinical application query. Possible effectors: Nitric oxide (NO) has been reported by multiple studies to be an important mediator of the protective effects of those techniques. While the physiological concentrations of NO and fibrinogen (FB) are known to antagonize each other, the circulating levels of both effectors increase in response to RIPC. Hypothesis: While NO has potential anti-inflammatory effects, non-soluble fibrinogen (sFB) shows pro- inflammatory effects. However, the sFB may have the potential to act synergistically rather than antagonistically with NO toward the attenuation of the IRI. Conclusion: While increased FB is considered a risk factor for cardiovascular and inflammatory conditions that is also able to decrease the efflux of NO, and increase the NO oxidative metabolits and S- nitroglutathione, the increased sFB during the acute phase reaction might have other protective aspects that should be carefully investigated.

Resumen Antecedentes: La lesión por isquemia-reperfusión (LIR) es un riesgo común involucrado en muchas enfermedades humanas tales como derrame cerebral, infarto del miocardio, disfunción o falla de trasplante de órgano sólido, y enfermedades vasculares. Una comprensión de la base molecular de esta lesión es fundamental para la prevención y el control de estas enfermedades potencialmente mortales. Las técnicas de preacondicionamiento isquémico y preacondicionamiento isquémico remoto (PIR) han cobrado una creciente importancia en la práctica clínica para la protección contra la LIR, sin embargo, los mecanismos precisos de estas técnicas no se entienden plenamente, lo cual pone en duda su aplicación clínica. Posibles efectores: El óxido nítrico (ON) ha sido reportado por varios estudios como un importante mediador de los efectos protectores de estas técnicas. Si bien se sabe que las concentraciones fisiológicas del ON y fibrinógeno son antagónicas, los niveles circulantes de ambos efectores aumentan en respuesta al PIR. Hipótesis: Aunque el ON tiene posibles efectos anti-inflamatorios, el fibrinógeno insoluble muestra efectos proinflamatorios. Sin embargo, el fibrinógeno soluble puede tener el potencial de actuar de manera sinérgica en lugar de antagónica con el ON hacia la atenuación de la LIR. Conclusión: Aunque el fibrinógeno elevado se considera un factor de riesgo para las enfermedades cardiovasculares e inflamatorias, que también puede disminuir la descarga de ON y aumentar los niveles de metabolitos oxidantes del ON y de S-nitrosoglutatión, el aumento de fibrinógeno soluble durante la reacción de fase aguda puede tener otros aspectos protectores que deben ser cuidadosamente investigados.

Ventajas y limitaciones del uso del torniquete en ortopedia y traumatología / Advantages and Limitations of the Use of Tourniquet in Orthopedics and Traumatology

Introducción: El torniquete es ampliamente usado en la cirugía ortopédica y traumatológica con el objetivo de disminuir las pérdidas sanguíneas intraoperatorias y mejorar la visibilidad de las estructuras anatómicas, aunque su empleo es controversial. Objetivo: Describir las aplicaciones prácticas y las limitaciones del torniquete en la cirugía ortopédica y traumatológica. Método: Se realizó una revisión no sistemática de la literatura en bases de datos científicas como Cochrane Database of Systematic Reviews, Pubmed/Medline, EMBASE, Scopus, Web of Science, EBSCOhost, ScienceDirect, OVID y el buscador académico Google Scholar, en el mes de septiembre de 2020. Conclusiones: Aunque el torniquete es ampliamente utilizado durante la cirugía ortopédica y traumatológica, debido a que contribuye a reducir las pérdidas hemáticas intraoperatorias, se ha demostrado su efecto en el aumento de las pérdidas sanguíneas totales, así como su asociación con dolor perioperatorio, pérdida de la fuerza muscular del miembro, lesiones de nervios periféricos, trombosis venosa profunda y daño a órganos a distancia por el fenómeno de isquemia-reperfusión(AU)

Introduction: Although controversial, tourniquets are widely used in orthopedic and trauma surgery with the aim of reducing intraoperative blood losses and improving the visibility of anatomical structures. Objective: To describe the practical applications and limitations of tourniquets in orthopedic and trauma surgery. Method: A non-systematic review of the literature was carried out, in scientific databases such as Cochrane Database of Systematic Reviews, Pubmed / Medline, EMBASE, Scopus, Web of Science, EBSCOhost, ScienceDirect, OVID and the academic search engine Google Scholar, in the month of September 2020. Conclusions: Although tourniquets are widely used during orthopedic and trauma surgery, since they contribute to reducing intraoperative blood loss, the effect on increasing total blood loss has been demonstrated, as well as the association with perioperative pain, blood loss, limb muscle strength, peripheral nerve injuries, deep vein thrombosis and damage to distant organs due to the ischemia-reperfusion phenomenon(AU)

Thymoquinone ameliorates acute kidney injury induced by renal ischemia-reperfusion / La timoquinona mejora la lesión renal aguda inducida por isquemia-reperfusión renal

SUMMARY: Renal ischemia-reperfusion injury (IRI)is an unavoidable consequence in renal transplantation and multiple clinical settings. A debate has been raised about the particular role of hypoxia-inducible factor (HF-1α) in the renal injury pathogenesis and the renal cortex ultrastructural alterations. Also, we investigated the antioxidant/anti-inflammatory effect of thymoquinone and its modulatory role on HIF-1α in protection against renal IRI.Adult male Wister albino rats were assigned into 3 groups (n=16); 1) Sham-operated, 2) IRI model and 3) renal IRI pre-treated with thymoquinone 10 mg.kg-1.day-1 (TQ-IRI) for 10 days and at the reperfusion onset. Following the operation, 8 rats from each group were euthanized after 3 hours and the remaining 8 rats at 24 hours. Renal injury was assessed by the increased blood urea nitrogen, creatinine level, and the EGTI histological injury scoreat both 3 and 24h. HIF-1α was upregulated (p<0.01) and was correlated with renal tissue reactive oxygen species (ROS) production and total oxidant capacity (TAC) consumption. Elevated inflammatory markers (NFkB, MCP-1 and VCAM-1) were associated with renal IRI.Thymoquinone treatment inhibited the accumulation of HIF-1α (p<0.01), reduced renal oxidation/inflammation process and markedly diminished renal injury.

RESUMEN: La lesión por isquemia-reperfusión renal (IRR) es una consecuencia inevitable en el trasplante renal como también en múltiples contextos clínicos. Se ha suscitado una discusión referente a la relación particular del factor inducible por hipoxia (HF- 1α) en la patogénesis de la lesión renal y las alteraciones ultraestructurales de la corteza renal. Además, investigamos el efecto antioxidante / antiinflamatorio de la timoquinona y su papel modulador sobre HIF-1α en la protección contra IRR. Se utilizaron ratas albinas Wister macho adultas divididas en 3 grupos (n = 16); 1) Intervención simulada, 2) modelo IRR y 3) IRR pretratado con timoquinona 10 mg/kg-1. día-1 (TQ-IRR) durante 10 días y al inicio de la reperfusión. Posterior a la operación, 8 ratas de cada grupo fueron sacrificadas después de 3 horas y las 8 ratas restantes a las 24 horas. La lesión renal se evaluó por el aumento de nitrógeno ureico en sangre, el nivel de creatinina y la puntuación de lesión histológica EGTI tanto a las 3 como a las 24 horas. HIF-1α se incrementó (p <0,01) y se correlacionó con la producción de especies de oxígeno reactivo (ROS) del tejido renal y el consumo de capacidad oxidante total. Los marcadores inflamatorios elevados (NFkB, MCP-1 y VCAM-1) se asociaron con IRR. El tratamiento con timoquinona inhibió la acumulación de HIF-1α (p <0,01), redujo el proceso de oxidación / inflamación renal y disminuyó notablemente la lesión renal.

Protective effects of honey, Apis mellifera meda skorikov, on ischemia-reperfusion induced muscle injury / Efectos protectores de la miel, Apis mellifera meda skorikov, sobre la lesión muscular inducida por isquemia-reperfusión

Honey is a natural antioxidant that its protective effects have been proven against ischemia-reperfusion (IR) injury. The aim of this study was to evaluate the ameliorative effect of Persian Honey, Apis mellifera meda skorikov, on gastrocnemius muscle IR injury. Eighty adult male Sprague-Dawley rats weighing 250-300 g were used. They were divided into ten groups (N=8 per group). The ischemia was conducted with a silk suture 6-0 using the slipknot technique. All groups were rendered in ischemic for 3 h, and reperfused for various times of 3 days (3-day reperfusion), 7 days (7-day reperfusion), 14 days (14-day reperfusion), and 28 days (28-day reperfusion). Half of the groups had experimental honey (5 %) treatment immediately after ischemia. After reperfusion, the rats, based on the grouping, were killed with high doses of anesthetic, and the gastrocnemius muscles were removed and fixed. After the tissue processing, the evaluation of edema and mast cells infiltration was performed with hematoxylin-eosin and toluidine blue staining, respectively. TNF-α was detected with immunohistochemistry method. The amount of TNF-α as an index of acute inflammatory except the 3rd day significantly decreased on the other day of reperfusion (7th, 147th and 287th days). The mast cells infiltration was significantly decreased on 77th and 147th days. The tissue edema was decreased significantly in honey administrated group in the comparison with placebo groups. Honey administration can reduce damage caused by ischemia-reperfusion in the rat gastrocnemius muscle.

La miel es un antioxidante natural; sus efectos protectores han sido probados contra la lesión por isquemiareperfusión (IR). El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de mejora de la miel persa Apis mellifera meda skorikov, en la lesión por IR del músculo gastrocnemio. Se utilizaron 80 ratas Sprague-Dawley macho adultas con un peso entre 250 y 300 g divididas en diez grupos (N = 8 por grupo). La isquemia se realizó con una sutura de seda 6-0 utilizando la técnica slipknot permaneciendo isquémicos durante 3 h. La reperfusión se realizó durante varios tiempos de 3 días, 7 días (reperfusión de 7 días), 14 días (reperfusión de 14 días) y 28 días (28 días reperfusión). La mitad de los grupos recibió tratamiento experimental con miel (5 %) inmediatamente después de la isquemia. Después de la reperfusión, las ratas, fueron sacrificadas con altas dosis de anestésico, y los músculos gastrocnemios fueron removidos y fijados. Después de procesar el tejido, se realizó la evaluación del edema y la infiltración de mastocitos se realizó con tinción de hematoxilina-eosina y azul de toluidina, respectivamente. TNF-α se detectó con el método de inmunohistoquímica. La cantidad de TNF-α como índice de inflamación inflamatoria aguda, excepto en el tercer día, disminuyó significativamente al día siguiente de la reperfusión (7, 14 y 28 días). La infiltración de mastocitos disminuyó significativamente a los 7 y 14 días. El edema tisular disminuyó significativamente en el grupo administrado con miel en comparación con los grupos placebo. El tratamiento con miel puede reducir el daño causado por la isquemia-reperfusión en el músculo gastrocnemio de la rata.

Protective effect of caffeic acid phenethyl ester (CAPE) on ischemia­ reperfusion injury in rat ovary / Efecto protector de ester feniletílico de ácido cafeico (CAPE) en la lesión por isquemia-reperfusión en ovario de rata

The aim of this study was to investigate the effects of caffeic acid phenethyl ester (CAPE) as a prophylactic agent on ischemia/reperfusion (I/R) injury in the rat ovary. A total of 28 Wistar rats were divided into 4 equal groups: (I) sham, (II) ischemia, (III) ischemia + reperfusion, and (IV) IR + CAPE. In groups I and II, ovary torsion was not performed and no drug was administered. In group III, 1 hour of ischemia and 2 hours of reperfusion were performed and no drug was given. Ovarian tissue concentrations of malondialdehyde were significantly higher in the torsion and detorsion groups compared with the sham and Cape groups (P<0.005). The detorsion group showed preantral ovarian follicles and luteal folicules around the blood vessels and positive expression of CD34. In the CAPE group the stromal vascular endothelium with weak expression of CD34 was detected in small areas, and the ovarian follicles and the corpus luteum showed negative expression of CD34. In the study, Biochemical and histopathological results of CAPE treatment was considered to torsion-detorsioned the model showed a protective effect against tissue damage.

El objetivo de este trabajo consistió en investigar los efectos del éster fenetílico del ácido cafeico (EFAC) como agente profiláctico en la lesión por isquemia/reperfusión (I / R) en el ovario de rata. Un total de 28 ratas Wistar se dividieron en 4 grupos iguales: (I) control, (II) isquemia, (III) isquemia + reperfusión, y (IV) IR + EFAC. En los grupos I y II, no se realizó torsión ovárica y no se administró ningún fármaco. En el grupo III, se provocó una hora de isquemia, dos horas de reperfusión y no se administró ningún fármaco. Las concentraciones de malondialdehído en los tejidos ováricos fueron significativamente mayores en los grupos de torsión y de destorsión, en comparación con los grupos sham y de EFAC (P <0,005). El grupo de destorsión mostró folículos ováricos preantrales y folículos lúteos alrededor de los vasos sanguíneos y expresión positiva de CD34. En el grupo EFAC el endotelio vascular estromal con expresión débil de CD34 se detectó en áreas pequeñas, y los folículos ováricos y el cuerpo lúteo mostraron expresión negativa de CD34. En el estudio, fueron considerados los resultados bioquímicos e histopatológicos del tratamiento EFAC en relación a la torsión-destorsión, desarrollando un modelo que mostró un efecto protector contra el daño tisular.