Role of caveolin-eNOS platform and mitochondrial ATP-sensitive potassium channel in abrogated cardioprotective effect of ischemic preconditioning in postmenopausal women

Abstract Caveolin, the protein of the caveolar membrane, interacts and binds with endothelial nitric oxide synthase (eNOS), forming a caveolin-eNOS complex leading to suppression of the eNOS activity. Caveolin, therefore, maintains eNOS in the inactivated state leading to reduced nitric oxide (NO) production. Ischemic preconditioning disrupts the caveolin-eNOS complex leading to activation of the eNOS and thus results in cardioprotection. During ischemic preconditioning, NO produces cardioprotection by the opening of the KATP channel, and the caveolin forms a suitable signalling platform facilitating the interaction of NO with the KATP channel. Estrogen deficiency has been reported to upregulate caveolin-1 expression. The article aims to review the various mechanisms that placed the women at the risk of coronary artery diseases after postmenopausal estrogen deficiency and their role in the cardioprotective effect of ischemic preconditioning.

Irisin and troponin I expression in dialysis patients submitted to remote ischemic preconditioning: a pilot study / Expressão de irisina e troponina I em pacientes em diálise submetidos a pré-condicionamento isquêmico remoto: um estudo piloto

ABSTRACT Background: Renal replacement therapy continues to be related to high hospitalization rates and poor quality of life. All-cause morbidity and mortality in renal replacement therapy in greater than 20% per year, being 44 times greater when diabetes is present, and over 10 times that of the general population. Regardless of treatment, the 5-year survival is 40%, surpassing many types of cancers. Irisin is a hormone that converts white adipose tissue into beige adipose tissue, aggregating positive effects like fat mass control, glucose tolerance, insulin resistance, prevention of muscle loss, and reduction in systemic inflammation. Objectives: To determine the serum levels of troponin I in hemodialysis patients submitted to remote ischemic preconditioning (RIPC) associated with irisin expression. Methods: This was a prospective, randomized, double-blind clinical trial with patients with chronic kidney disease submitted to hemodialysis for a 6-month period. Troponin I, IL-6, urea, TNF-α, and creatinine levels were determined from blood samples. The expressions of irisin, thioredoxin, Nf-kb, GPX4, selenoprotein and GADPH were also evaluated by RT-PCR. Results: Samples from 14 hypertensive patients were analyzed, 9 (64.3%) of whom were type 2 diabetics, aged 44-64 years, and 50% of each sex. The difference between pre- and post-intervention levels of troponin I was not significant. No differences were verified between the RIPC and control groups, except for IL-6, although a significant correlation was observed between irisin and troponin I. Conclusion: Remote ischemic preconditioning did not modify irisin or troponin I expression, independent of the time of collection.

RESUMO Introdução: A terapia de substituição renal continua associada a altas taxas de hospitalização e baixa qualidade de vida. A morbimortalidade por todas as causas na terapia de substituição renal é superior a 20% ao ano, sendo 44 vezes maior quando a diabetes está presente e mais de 10 vezes a da população em geral. Independentemente do tratamento, a sobrevida em 5 anos é de 40%, superando muitos tipos de câncer. A irisina é um hormônio que converte tecido adiposo branco em tecido adiposo bege, agregando efeitos positivos como o controle de massa gorda, tolerância à glicose, resistência à insulina, prevenção de perda muscular e redução da inflamação sistêmica. Objetivos: Determinar os níveis séricos de troponina I em pacientes em hemodiálise submetidos ao pré-condicionamento isquêmico remoto (PCIR) associado à expressão da irisina. Métodos: Estudo clínico prospectivo, randomizado, duplo-cego, com pacientes com doença renal crônica submetidos à hemodiálise por um período de 6 meses. Os níveis de troponina I, IL-6, uréia, TNF-α e creatinina foram determinados a partir de amostras de sangue. As expressões de irisina, tioredoxina, Nf-kb, GPX4, selenoproteína e GADPH foram também avaliadas por RT-PCR. Resultados: Foram analisadas amostras de 14 pacientes hipertensos, 9 (64,3%) dos quais eram diabéticos tipo 2, com idades entre 44 e 64 anos e 50% de cada gênero. A diferença entre os níveis pré e pós-intervenção de troponina I não foi significativa. Não houve diferenças entre os grupos PCIR e controle, exceto pela IL-6, embora tenha sido observada correlação significativa entre irisina e troponina I. Conclusão: O pré-condicionamento isquêmico remoto não modificou a expressão de irisina ou troponina I, independentemente do tempo de coleta.

Effects of ischemic preconditioning and cilostazol on muscle ischemia-reperfusion injury in rats

PURPOSE: To evaluate effects of ischemic preconditioning and Cilostazol on muscle ischemia-reperfusion injury. METHODS: Male Wistar rats were submitted to muscle ischemic and reperfusion injury (4h of the left common iliac artery occlusion followed by 1h of reperfusion). Five experimental groups were constituted: Control group (n=4); Ischemia-Reperfusion (IR, n=5); Ischemic preconditioning group (IP, n=6); Ischemia-Reperfusion group treated with cilostazol (IRCi, n=6) and Ischemic preconditioning group treated with cilostazol (IPCi, n=6). At the end, left gracile muscle was removed and embedded in paraffin. Histopathology, neutrophil infiltration, myocyte necrosis and edema were analyzed. RESULTS: When compared with the control group, IR group showed increased neutrophil infiltration, severe necrosis and edema. There was significant difference between myocytes necrosis of IR group and IP group. There was no difference between the histopathological changes between IP, IRCi and IPCi groups. CONCLUSIONS: The model of IR caused severe muscle injury in the rat hind limb and ischemic preconditioning has a protective effect, reducing myocyte necrosis, however, treatment with cilostazol and also the association between cilostazol and preconditioning has no protective effect on the skeletal muscle subjected to ischemia and reperfusion injury. .

Avaliação do pós-condicionamento isquêmico no tratamento da isquemia mesentérica: estudo experimental em ratos / Evaluation of ischemic postconditioning effect on mesenteric ischemia treatment: experimental study in rats

OBJETIVO: Avaliar o efeito do pré e pós-condicionamento isquêmico sobre a lesão tecidual na mucosa intestinal de ratos submetidos ao processo de isquemia e reperfusão mesentérica. MÉTODOS: Foram estudados 30 ratos Wistar, distribuídos em três grupos: grupo A, em que se realizou isquemia (30 minutos) e reperfusão (60 minutos) mesentérica; grupo B, isquemia e reperfusão mesentérica precedidos pelo pré-condicionamento isquêmico por três ciclos de isquemia e reperfusão com duração de dois minutos cada; grupo C, isquemia e reperfusão mesentérica e, precedendo o início da reperfusão, foi realizado o pós-condicionamento isquêmico por três ciclos de reperfusão e isquemia com duração de dois minutos cada. Ao final, ressecou-se um segmento do intestino delgado para análise histológica. Avaliaram-se os resultados pela classificação de Chiu et al. e procedeu-se ao tratamento estatístico. RESULTADOS: As médias dos graus de lesão tecidual segundo a classificação de Chiu et al. foram: no grupo A, 3,5; grupo B, 1,2; grupo C, 1. A diferença entre o resultado do grupo A com os resultados dos grupos B e C foi considerada estatisticamente significativa (P < 0,05). CONCLUSÃO: O pré e pós-condicionamento isquêmico foram capazes de minimizar, com intensidade semelhante, a lesão tecidual na mucosa intestinal de ratos submetidos ao processo de isquemia e reperfusão mesentérica.

OBJECTIVE: To assess the preconditioning and postconditioning effect on intestinal mucosal lesions in rats undergone mesenteric ischemia and reperfusion procedure. METHODS: Thirty Wistar rats were studied and divided into three groups: Group A, 10 rats undergone mesenteric ischemia (30 minutes) and reperfusion (60 minutes); Group B, 10 rats undergone mesenteric ischemia and reperfusion preceded by ischemic preconditioning for three cycles of ischemia and reperfusion for two minutes each; Group C, 10 rats undergone mesenteric ischemia and reperfusion and, preceding the beginning of reperfusion, ischemic postconditioning was performed for three cycles of reperfusion and ischemia for two minutes each. Then, a segment of small intestine was resected for histological analysis. We assessed the results by Chiu et al. score and the statistical analysis was performed. RESULTS: According to Chiu et al. score, the means of lesion degree were: In the group A, 3.5; Group B, 1.2; Group C, 1. The difference between group A with the groups B and C was considered statistically significant (P < 0.05). CONCLUSION: Ischemic pre- and postconditioning were capable of minimizing - in a similar intensity - the tissue injury on the intestinal mucosa of rats undergone mesenteric ischemia and reperfusion process.

Hyperbaric oxygen therapy aggravates liver reperfusion injury in rats / Oxigenoterapia hiperbárica agrava lesão de reperfusão hepática em ratos

PURPOSE: To evaluate the effects of hyperbaric oxygen (HO) therapy in the protection against liver ischemia/reperfusion injury. METHODS: Thirty-two male Wistar rats were divided into four groups of eight animals each: group A - laparotomy and liver manipulation, group B - liver ischemia and reperfusion, group C - HO pretreatment for 60 min followed by liver ischemia and reperfusion, and group D - pretreatment with ambient air at 2.5 absolute atmospheres for 60 min followed by liver ischemia and reperfusion. Plasma was assayed for aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT) and lactate dehydrogenase (LDH). Intra-arterial blood pressure was monitored continuously. Myeloperoxidase activity in the liver and lung was assessed 30 min after reperfusion. RESULTS: Plasma AST, ALT and LDH increased after reperfusion in all animals. Plasma ALT values and myeloperoxidase activity in the liver parenchyma were higher in HO-pretreated animals than in groups A, B and D. HO had a negative hemodynamic effect during liver reperfusion. CONCLUSION: Liver preconditioning with hyperbaric oxygen therapy aggravated liver ischemia/reperfusion injury in rats as demonstrated by plasma ALT and liver myeloperoxidase activity.

OBJETIVO: Avaliar os efeitos da oxigenoterapia hiperbárica (OH) como método preventivo da lesão de isquemia e reperfusão (LIR) do fígado. MÉTODOS: Trinta e dois ratos machos Wistar foram distribuídos em quatro grupos de oito animais cada: A - laparotomia e manipulação hepática, B - isquemia e reperfusão hepática, C - pré-tratamento com OH por 60 minutos seguido de isquemia e reperfusão hepática e D - pré-tratamento com ar ambiente a 2,5 atmosferas absolutas por 60 minuto e isquemia e reperfusão hepática. Dosagens seriadas de AST, ALT e DHL foram realizadas. A pressão intra arterial foi monitorizada continuamente. O grau de infiltração leucocitária no fígado e pulmões foi inferido pela dosagem de mieloperoxidade tecidual. RESULTADOS: O nível sérico de AST, ALT e DHL aumentou em todos animais. Os animais expostos a OH apresentaram níveis de ALT e infiltração leucocitária hepática maior que os demais. A OH apresentou efeitos hemodinâmicos negativos durante a reperfusão hepática. CONCLUSÃO: O pré-condicionamento hepático por oxigenoteraia hiperbárica agrava a lesão de isquemia e reperfusão hepática em ratos.