A Adiponectina Previne a Reestenose pela Inibição da Proliferação Celular em um Modelo de Enxerto Venoso em Ratos / Adiponectin Prevents Restenosis Through Inhibiting Cell Proliferation in a Rat Vein Graft Model

Resumo Fundamento: O enxerto de bypass na artéria coronária (CABG) continua a ser eficiente como tratamento para pacientes portadores de doença arterial coronariana; entretanto, o enxerto venoso tende a apresentar reestenose ou oclusão. A adiponectina (ADP) é uma proteína hormonal plasmática com a função de regular a proliferação celular. Objetivo: Foram utilizadas duas doses diferentes da proteína ADP em um modelo de enxerto venoso em ratos para estimular a alteração do enxerto venoso. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da ADP sobre a reestenose em enxerto venoso. Métodos: Veias jugulares autólogas foram implantadas como enxertos interposicionais de carótida pela técnica de anastomose de manga em ratos Sprague Dawley. A adiponectina (2,5 μg e 7,5 μg) foi entregue ao enxerto venoso por bypass de forma perivascular, suspensa em gel Pluronic-F127 a 30%. O grupo tratado apenas com bypass e o grupo tratado com gel veículo carregado apenas com Pluronic funcionaram como controle. Foram feitas comparações com análise de via única de variância e teste post-hoc, com p <0,05 sendo considerado significativo. Resultados: A proliferação celular (índice de PCNA) foi significativamente baixa no grupo tratado com adiponectina em comparação com o grupo de controle e o grupo tratado com o gel veículo na íntima e na adventícia dos enxertos a partir do dia 3 (p <0,01). VCAM-1 e ICAM-1 avaliados por imuno-histoquímica diminuíram significativamente em enxertos venosos tratados com adiponectina na quarta semana (p <0,01). O tratamento de enxertos venosos com gel carregado com adiponectina reduziu a espessura da íntima, da média e da adventícia, em comparação com os enxertos de controle e tratados com gel veículo no dia 28 (p <0,01). Conclusões: Este estudo oferece evidências adicionais do possível papel terapêutico da adiponectina na modulação de lesão vascular e seu reparo.

Abstract Background: Coronary artery bypass grafting (CABG) continues to be an effective therapy for coronary artery disease patients, but the vein graft is prone to restenosis or occlude. Adiponectin (ADP) is a plasma hormone protein with the function of regulating cell proliferation. Objective: This study used two different doses of ADP protein in a rat vein graft model to stimulate vein graft change. The aim of our study was to investigate the effect of ADP on vein graft restenosis. Methods: Autologous jugular veins were implanted as carotid interposition grafts through the anastomotic cuff technique in Sprague Dawley rats. Adiponectin (2.5 μg and 7.5 μg) was delivered to the vein bypass grafts in a perivascular fashion, suspended in a 30% Pluronic-F127 gel. No treatment (bypass only) and vehicle loaded Pluronic gel served as controls. Comparisons were made with one-way analysis of variance and a post-hoc test, with p < 0.05 considered significant. Results: Cell proliferation (PCNA index) was significantly low in adiponectin-treated versus control and vehicle-gel-treated grafts, both in intima and adventitia, as of day 3 (p < 0.01). VCAM-1 and ICAM-1 evaluated by immunohistochemistry significantly down-regulated in the adiponectin-treated vein grafts in the fourth week (p <0.01). Treatment of vein grafts with adiponectin-loaded gels reduced intimal, media, and adventitia thickness when compared with the control and vehicle-gel-treated vein grafts at day 28 (p < 0.01). Conclusions: Our studies provide further support for the potential therapeutic role of adiponectin in modulating vascular injury and repair.

Atorvastatina Reduz o Acúmulo de Células Musculares Lisas Vasculares para Inibir a Hiperplasia Intimal pela Inibição de Via p38 MAPK em um Modelo de Enxerto de Veia em Ratos / Atorvastatin Reduces Accumulation of Vascular Smooth Muscle Cells to Inhibit Intimal Hyperplasia via p38 MAPK Pathway Inhibition in a Rat Model of Vein Graft

Resumo Fundamento: A taxa de falha de enxerto de veia safena um ano após a cirurgia de revascularização do miocárdio varia de 10% a 25%. O objetivo deste estudo foi de investigar se a atorvastatina pode reduzir o acúmulo de células musculares lisas vasculares para inibir a hiperplasia intimal por meio da inibição da via p38 MAPK. Métodos: Quarenta e cinco ratos Sprague-Dawley foram randomizados em três grupos. Trinta ratos foram submetidos à cirurgia de enxerto de veia e randomizados para tratamento com veículo ou atorvastatina; quinze ratos foram submetidos à cirurgia sham. Detectamos a hiperplasia intimal por meio de coloração com hematoxilina-eosina e a expressão de proteínas relacionadas por meio de análise imuno-histoquímica e Western blot. Foram realizadas as comparações por análise de variância de fator único e pelo teste da diferença mínima significativa de Fisher, com p < 0,05 considerado significativo. Resultados: A íntima analisada pela coloração com hematoxilina-eosina era dramaticamente mais espessa no grupo controle que no grupo atorvastatina e no grupo sham (p < 0,01). Os resultados da coloração imuno-histoquímica de α-SMA demonstraram que a porcentagem de células positivas para α-SMA no grupo controle era mais alta que no grupo atorvastatina (p < 0,01). Nós também avaliamos α-SMA, PCNA, p38 MAPK e fosforilação de p38 MAPK após o tratamento com estatina por meio de análise de Western blot e os resultados indicaram que a atorvastatina não levou à redução de p38 MAPK (p < 0,05); no entanto, resultou na inibição da fosforilação de p38 MAPK (p < 0,01) e reduziu significativamente os níveis de α-SMA e PCNA, em comparação com o grupo controle (p < 0,01). Conclusão: Nós demonstramos que a atorvastatina pode inibir o acúmulo de células musculares lisas vasculares por meio da inibição da via p38 MAPK e é capaz de inibir a hiperplasia intimal em modelos de enxerto de veia em ratos.

Abstract Background: The rate of saphenous vein graft failure one year after coronary artery bypass grafting ranges from 10% to 25%. The aim of this study was to explore whether atorvastatin can reduce accumulation of vascular smooth muscle cells to inhibit intimal hyperplasia via p38 MAPK pathway inhibition. Methods: Forty-five Sprague-Dawley rats were randomized to three groups. Thirty rats received a vein graft operation, and they were randomized to be treated with vehicle or atorvastatin; fifteen rats received a sham operation. We detected intimal hyperplasia by hematoxylin-eosin staining and related protein expression by immunohistochemical and Western blot analysis. Comparisons were analyzed by single-factor analysis of variance and Fisher's least significant difference test, with p < 0.05 considered significant. Results: The intima analyzed by hematoxylin-eosin staining was dramatically thicker in the control group than in the atorvastatin group and sham group (p < 0.01). The outcomes of immunohistochemical staining of α-SMA demonstrated that the percentage of α-SMA-positive cells in the control group was higher than in the atorvastatin group (p < 0.01). We also evaluated α-SMA, PCNA, p38 MAPK, and phosphorylation of p38 MAPK after statin treatment by Western blot analysis, and the results indicated that atorvastatin did not lead to p38 MAPK reduction (p < 0.05); it did, however, result in inhibition of p38 MAPK phosphorylation (p < 0.01), and it significantly reduced α-SMA and PCNA levels, in comparison with the control group (p < 0.01). Conclusion: We have demonstrated that atorvastatin can inhibit accumulation of vascular smooth muscle cells by inhibiting the p38 MAPK pathway, and it is capable of inhibiting intimal hyperplasia in a rat vein graft model.

Rapamycin Combined with α-Cyanoacrylate Contributes to Inhibiting Intimal Hyperplasia in Rat Models / Rapamicina em Combinação com α-Cianoacrilato Contribui à Inibição de Hiperplasia Intimal em Modelos em Ratos

Abstract Background: Vein graft restenosis has an adverse impact on bridge vessel circulation and patient prognosis after coronary artery bypass grafting. Objectives: We used the extravascular supporter α-cyanoacrylate (α-CA), the local application rapamycin/sirolimus (RPM), and a combination of the two (α-CA-RPM) in rat models of autogenous vein graft to stimulate vein graft change. The aim of our study was to observe the effect of α-CA, RPM, and α-CA-RPM on vein hyperplasia. Methods: Fifty healthy Sprague Dawley (SD) rats were randomized into the following 5 groups: sham, control, α-CA, RPM, and α-CA-RPM. Operating procedure as subsequently described was used to build models of grafted rat jugular vein on carotid artery on one side. The level of endothelin-1 (ET-1) was determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Grafted veins were observed via naked eye 4 weeks later; fresh veins were observed via microscope and image-processing software in hematoxylin-eosin (HE) staining and immunohistochemistry after having been fixed and stored" (i.e. First they were fixed and stored, and second they were observed); α-Smooth Muscle Actin (αSMA) and von Willebrand factor (vWF) were measured with reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). Comparisons were made with single-factor analysis of variance and Fisher's least significant difference test, with p < 0.05 considered significant. Results: We found that intimal thickness of the α-CA, RPM, and α-CA-RPM groups was lower than that of the control group (p < 0.01), and the thickness of the α-CA-RPM group was notably lower than that of the α-CA and RPM groups (p < 0.05). Conclusion: RPM combined with α-CA contributes to inhibiting intimal hyperplasia in rat models and is more effective for vascular patency than individual use of either α-CA or RPM.

Resumo Fundamento: Reestenose de enxertos venosos tem um impacto adverso na circulação de pontagens e no prognóstico de pacientes após a cirurgia de revascularização miocárdica. Objetivos: Nós utilizamos α-cianoacrilato (α-CA) como suporte extravascular, rapamicina/sirolimus (RPM) como aplicação local e a combinação dos dois (α-CA-RPM) em modelos de enxerto venoso autógeno em ratos para estimular mudança no enxerto venoso. O objetivo do nosso estudo foi observar o efeito de α-CA, RPM e α-CA-RPM na hiperplasia venosa. Métodos: Cinquenta ratos Sprague Dawley (SD) saudáveis foram randomizados nos 5 grupos seguintes: sham, controle, α-CA, RPM e α-CA-RPM. O procedimento operacional descrito subsequentemente foi utilizado para construir modelos de enxertos da veia jugular na artéria carótida em ratos, em um lado. O nível de endotelina-1 (ET-1) foi determinado por ensaio de imunoabsorção enzimática (ELISA). As veias enxertadas foram observadas a olho nu 4 semanas após; as veias frescas foram observadas via microscópio e software de processamento de imagem com coloração hematoxilina-eosina (HE) e imuno-histoquímica depois de serem fixadas e armazenadas; α-actina do músculo liso (αSMA) e o fator de von Willebrand (vWF) foram medidos com reação em cadeia da polimerase-transcriptase reversa (RT-PCR). Realizaram-se as comparações com análise de variância de fator único (ANOVA) e o teste de diferença mínima significativa (LSD) de Fisher, com p < 0,05 sendo considerado estatisticamente significante. Resultados: Nós achamos que a espessura intimal nos grupos α-CA, RPM e α-CA-RPM era menor que no grupo controle (p < 0,01) e a espessura no grupo α-CA-RPM era notavelmente menor que nos grupos α-CA e RPM (p < 0,05). Conclusão: A combinação de RPM e α-CA contribui à inibição de hiperplasia em modelos em ratos e é mais efetivo para patência vascular que uso individual de α-CA ou RPM.