Beneficial effects of hyperosmotic perfusion in the myocardium after ischemia/reperfusion injury in isolated rat hearts / Efeitos benéficos da perfusão hiperosmótica no miocárdio após lesão isquemia/reperfusão em corações isolados de ratos

ABSTRACT

OBJECTIVE: A simple method to reduce the ischemia/reperfusion injury that can accompany cardiac surgery would have great clinical value. This study was to investigate the effect of hyperosmotic perfusion on ischemia/reperfusion injury in isolated perfused rat hearts. METHOD: Forty male Sprague-Dawley rats were randomly divided either to have their isolated hearts perfused with normal osmotic buffer or buffer made hyperosmotic by addition of glucose. Hearts were then subjected to 30 min ischemia followed by 30 min reperfusion. Coronary flow, time to ischemic arrest, reperfusion arrhythmia, and ventricular function were recorded. Creatine phosphokinase leakage into the coronary artery, and myocardial content and activity of superoxide dismutase and catalase were also examined. RESULTS: Rat hearts with hyperosmotic perfusion showed higher coronary flow, a prolonged time to ischemic arrest (10.60 vs. 5.63 min, P<0.005), a lower reperfusion arrthythmia score (3.2 vs. 5.3, P<0.001), better ventricular function, and less creatine phosphokinase leakage (340.1 vs. 861.9, P<0.001) than normal osmotic controls. Myocardial catalase content and activity were increased significantly (1435 vs. 917 U/g wet weight, P<0.001) in hearts perfused with hyperosmotic solution in comparison to the normal osmotic controls. CONCLUSION: Pretreatment with hyperosmotic perfusion in normal rat hearts, which is attributed partly to the increased antioxidative activity, could provide beneficial effects from ischemia and reperfusion-induced injury by increasing coronary flow, and decreasing reperfusion arrhythmia.

RESUMO

OBJETIVO: Um método simples para reduzir a lesão de isquemia/reperfusão que pode acompanhar a cirurgia cardíaca teria grande valor clínico. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da perfusão hiperosmótica na isquemia/reperfusão em corações isolados de ratos perfundidos. MÉTODOS: Quarenta ratos machos Sprague-Dawley foram divididos aleatoriamente e tiveram os seus corações isolados perfundidos com tampão osmótico normal ou tampão hiperosmótico com a adição de glucose. Os corações foram então submetidos a 30 minutos de isquemia, seguida de 30 min de reperfusão. O fluxo coronariano, tempo de parada isquêmica, arritmia de reperfusão e da função ventricular foram registrados. Vazamento creatinofosfoquinase na artéria coronária, o miocárdio e atividade de superóxido dismutase e catalase foram também examinados. RESULTADOS: Crações de ratos com perfusão hiperosmótica apresentaram maior fluxo coronariano, tempo prolongado de parada isquêmica (10,60 vs. 5,63 min, P<0,005), menor pontuação de reperfusão arritmica (3,2 vs. 5,3, P<0,001), melhor função ventricular e menos vazamento de creatina fosfoquinase (340,1 vs. 861,9, P<0,001) do que controles normais osmóticos. Teor de catalase e atividade do miocárdio também tiveram aumento significativo (1435 vs. 917 peso U/g de peso fresco, P<0,001) em corações perfundidos com solução hiperosmótica em comparação com os controles normais osmóticos. CONCLUSÃO: O pré-tratamento com perfusão hiperosmótica em corações de ratos normais, o que é atribuído, em parte, ao aumento da atividade antioxidante, pode oferecer efeitos benéficos de isquemia e reperfusão induzida por lesão, aumentando o fluxo coronário e diminuindo a arritmia de reperfusão.