Inhibition of nitro-oxidative stress attenuates pulmonary and systemic injury induced by high-tidal volume mechanical ventilation

Mechanisms contributing to pulmonary and systemic injury induced by high tidal volume (VT) mechanical ventilation are not well known. We tested the hypothesis that increased peroxynitrite formation is involved in organ injury and dysfunction induced by mechanical ventilation. Male Sprague-Dawley rats were subject to low- (VT, 9 mL/kg; positive end-expiratory pressure, 5 cmH2O) or high- (VT, 25 mL/kg; positive end-expiratory pressure, 0 cmH2O) VT mechanical ventilation for 120 min, and received 1 of 3 treatments: 3-aminobenzamide (3-AB, 10 mg/kg, intravenous, a poly adenosine diphosphate ribose polymerase [PARP] inhibitor), or the metalloporphyrin manganese(III) tetrakis(1-methyl-4-pyridyl)porphyrin (MnTMPyP, 5 mg/kg intravenous, a peroxynitrite scavenger), or no treatment (control group), 30 min before starting the mechanical ventilation protocol (n = 8 per group, 6 treatment groups). We measured mean arterial pressure, peak inspiratory airway pressure, blood chemistry, and gas exchange. Oxidation (fluorescence for oxidized dihydroethidium), protein nitration (immunofluorescence and Western blot for 3-nitrotyrosine), PARP protein (Western blot) and gene expression of the nitric oxide (NO) synthase (NOS) isoforms (quantitative real-time reverse transcription polymerase chain reaction) were measured in lung and vascular tissue. Lung injury was quantified by light microscopy. High-VT mechanical ventilation was associated with hypotension, increased peak inspiratory airway pressure, worsened oxygenation; oxidation and protein nitration in lung and aortic tissue; increased PARP protein in lung; up-regulation of NOS isoforms in lung tissue; signs of diffuse alveolar damage at histological examination. Treatment with 3AB or MnTMPyP attenuated the high-VT mechanical ventilation-induced changes in pulmonary and cardiovascular function; down-regulated the expression of NOS1, NOS2, and NOS3; decreased oxidation and nitration in lung and aortic tissue; and attenuated histological changes. Increased peroxynitrite formation is involved in mechanical ventilation-induced pulmonary and vascular dysfunction.

Papel dos receptores β-adrenérgicos no reparo cutâneo de lesões crônicas em camundongos: modelo não invasivo de lesão por isquemia e reperfusão

Os receptores β1- e β2-adrenérgicos estão presentes em inúmeras células que participam do processo de reparo como fibroblastos, queratinócitos, células inflamatórias e células endoteliais. Diversos trabalhos demonstram que estes receptores modulam o processo de reparo tecidual. Entretanto, nenhum trabalho demonstrou se o bloqueio destes receptores compromete o reparo de úlceras de pressão. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos no reparo de úlceras de pressão em camundongos, para isto utilizamos um modelo não invasivo de lesão por isquemia e reperfusão. No presente estudo, utilizamos animais que foram tratados por gavagem com propranolol (um antagonista não seletivo dos receptores β1- e β2-adrenérgicos). A administração do antagonista teve início um dia antes do início dos ciclos de isquemia e reperfusão e se manteve diariamente até a eutanásia. Para desenvolver a úlcera de pressão, um par de magnetos foi aplicado no dorso dos animais previamente depilado. O período de permanência do magneto é caracterizado como período de isquemia, enquanto sua retirada é caracterizada como período de reperfusão. Os ciclos de isquemia e reperfusão foram repetidos duas vezes, e ao final do último ciclo, duas úlceras circulares foram criadas no dorso dos animais. Os animais foram mortos 3, 7, 14 e 21 dias após a lesão. Após o último ciclo de isquemia, o fluxo sanguíneo da área comprimida foi nulo, 7 horas após a compressão o fluxo sanguíneo estava elevado, com níveis superiores ao da pele normal. Após 24 e 48 horas, o fluxo sanguíneo estava reduzido e abaixo dos níveis da pele normal. O bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos aumentou os níveis de peróxidos lipídicos 3 dias após a lesão, comprometeu a migração dos queratinócitos, levando a um aumento da proliferação epitelial, resultando em uma re-epitelização atrasada. O retardo na formação da neo-epiderme induzido pelo bloqueio destes receptores prejudicou a remoção do tecido necrótico. O bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos aumentou o número de células inflamatórias (neutrófilos e macrófagos), os níveis proteicos de elastase neutrofílica 3 dias após a lesão e reduziu os níveis proteicos de MCP-1 3 dias após a lesão e os níveis proteicos de MMP-12 7 dias após a lesão. O bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos aumentou a proliferação celular e apoptose no tecido conjuntivo 7 dias após a lesão e aumentou a densidade de vasos sanguíneos 14 e 21 dias após a lesão. O bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos retardou a diferenciação miofibroblástica e reduziu os níveis proteicos de TGF-β 1/2/3 3 dias após a lesão e a contração da lesão. Vinte e um dias após a lesão, o bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos aumentou a espessura da neo-epiderme e a expressão de tenascina-C em fibroblastos e reduziu a deposição de colágeno. Em conclusão, o bloqueio dos receptores β1- e β2-adrenérgicos atrasa o reparo tecidual em úlceras de pressão.

Interaction of oestrogen receptor with the regulatory subunit of phosphatidylinositol-3-OH kinase

Oestrogen produces diverse biological effects through binding to the oestrogen receptor (ER)(1). The ER is a steroid hormone nuclear receptor, which, when bound to oestrogen, modulates the transcriptional activity of target genes(2). Controversy exists, however, concerning whether ER has a role outside the nucleus(3), particularly in mediating the cardiovascular protective effects of oestrogen(4). Here we show that the ER isoform, ER alpha, binds in a ligand-dependent manner to the p85 alpha regulatory subunit of phosphatidylinositol-3-OH kinase (PI(3)K). Stimulation with oestrogen increases ER alpha-associated PI(3)K activity, leading to the activation of protein kinase B/Akt and endothelial nitric oxide synthase (eNOS). Recruitment and activation of PI(3)K by ligand-bound ERa are independent of gene transcription, do not involve phosphotyrosine adapter molecules or src-homology domains of p85 alpha, and extend to other steroid hormone receptors. Mice treated with oestrogen show increased eNOS activity and decreased vascular leukocyte accumulation after ischaemia and reperfusion injury. This vascular protective effect of oestrogen was abolished in the presence of PI(3)K or eNOS inhibitors. Our findings define a physiologically important non-nuclear oestrogen-signalling pathway involving the direct interaction of ERa with PI(3)K.

Protección miocárdica con custodiol y trastornos de la osmolalidad

En análisis retrospectivo evaluamos 91 pacientes llevados a cirugía cardiaca entre 2013 y 2014 en la Fundación Cardioinfantil, en quienes se administro Custodiol, analizando los niveles de sodio y osmolalidad plasmática efectiva antes, durante y después del procedimiento quirúrgico. Nosotros evaluamos la relación entre administración de Custodiol y cambios en el sodio y osmolalidad plasmática del paciente llevado a cirugía cardiaca.

Pré-condicionamento isquêmico em diferentes tempos e seu efeito na translocação bacteriana induzida por isquemia e reperfusão intestinal em ratos

Para avaliar os efeitos de diferentes tempos de pré-condicionamento isquêmico (IPC) em translocação bacteriana intestinal (BT). MÉTODOS: Trinta ratos Wistar pesando 280 ± 27g foram divididos em cinco grupos. No grupo IV (n = 6), a laparotomia foi realizada e a artéria mesentérica superior foi obstruído por um microclampe atraumática durante 30 minutos. Nos quatro grupos de pré-condicionamento (n = 6 cada) antes dos 30 minutos de isquemia-reperfusão (I / R), os ratos foram submetidos a IPC para duas, cinco, dez e 15 minutos, seguido pelo mesmo momento da reperfusão. A fim de avaliar se o tempo de pré-condicionamento influenciaram o surgimento de translocação bacteriana, as amostras de nódulos linfáticos mesentéricos, fígado e baço foram colhidas em condições estéreis, 24 horas após os procedimentos para a quantificação de unidades formadoras de colónias de bactérias por grama de tecido (CFU / g). O sangue foi recolhido para a medição de citoquinas. RESULTADOS: No grupo I / R, o total de CFU / g em gânglios linfáticos mesentéricos, baço, fígado, bem como o soro de TNF-a, IL-1A e IL-6 foram significativamente mais elevados do que nos outros grupos (p <0,05). Pré-condicionamento por 15 minutos significativamente atenuada BT e citocinas séricas quando comparado a outros períodos de pré-condicionamento (p <0,05). CONCLUSÃO: Nossos dados sugerem que o pré-condicionamento como um fator chave para reduzir a translocação bacteriana intestinal em I / R. Numa escala de dois a 15 minutos, o melhor tempo de pré-condicionamento isquémico pela atenuação da translocação bacteriana foi de 15 minutos

Alterações ultraestruturais nas vilosidades do jejuno de equinos após distensão

O objetivo do presente estudo foi analisar as alterações ultraestruturais nas vilosidades do jejuno de seis equinos submetidos à distensão intraluminal com solução salina. A pressão intraluminal foi mantida em 25cm de água durante duas horas. As amostras de mucosa intestinal colhidas às: zero hora; duas horas de distensão; e duas horas e 12h de descompressão foram analisadas por meio de microscopia eletrônica de varredura. Avaliaram-se a área e o perímetro das vilosidades e sua densidade, usando-se um programa computacional de análise de imagens (Image J). A distensão luminal promoveu aumentos da área e do perímetro das vilosidades intestinais. Essa alteração ultraestrutural ocorreu somente 12h após a descompressão e considerou-se que a provável causa seria o edema promovido por aumento da permeabilidade vascular decorrente de um processo de isquemia e reperfusão da mucosa intestinal. Concluiu-se que a distensão intraluminal do jejuno equino promoveu, tardiamente, aumento das dimensões das vilosidades intestinais.

Efeito do geraniol sobre a doença ulcerosa péptica experimental

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Atividade antiulcerogênica e avaliação dos mecanismos de ação anticerogênicos do β-Mirceno

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação do efeito protetor e cicatrizante do extrato hidroalcóolico de folhas de Solanum paniculatum L. frente á úlceras pépticas

Pós-graduação em Biologia Geral e Aplicada - IBB

Efeitos da melatonina sobre a inflamação e o estresse oxidativo tecidual de pacientes submetidos à laparoscopia cirúrgica

Pós-graduação em Anestesiologia - FMB

Repercussões pulmonares após isquemia hepática parcial e reperfusão: modelo experimental

OBJETIVO: Descrever um modelo experimental de lesão de isquemia/reperfusão hepática com manifestações sistêmicas, representadas pelo envolvimento pulmonar, que possa ser utilizado por aqueles que pretendem compreender esse fenômeno. MÉTODOS: Ratos Wistar machos (200-250g) foram usados. Quatorze foram alocados em dois grupos, sendo G1 com oito submetidos somente à laparotomia e G2, seis à isquemia e reperfusão hepática. As funções hepática (aminotransferases séricas, respiração mitocondrial, histologia) e pulmonar (teste do azul de Evans) foram analisadas. RESULTADOS: houve diferença estatística significativa entre G1 e G2 ao se comparar valores de AST (24,3 ± 108 e 5406 ± 2263), ALT (88,5 ± 28,5 e 5169 ± 2690), razão de controle respiratório (3,41 ± 0,17 e 1,91 ± 0,55) e relação ADP/O (1,93 ± 0,03 e 1,45 ± 0,27), lesões histológicas (necrose, células inflamatórias, hemorragia, microesteatose) e teste do azul de Evans (194,31 ± 53 e 491,8 ± 141). CONCLUSÃO: O modelo mostrou-se útil para o estudo de lesão de isquemia/reperfusão hepática.

Successful lower extremity angioplasty improves brachial artery flow-mediated dilation in patients with peripheral arterial disease

INTRODUCTION: Peripheral arterial disease (PAD) is associated with systemic impaired flow-mediated dilation (FMD) and increased risk for cardiovascular events. Decreased FMD may be caused by a decrease in arterial shear stress due to claudication and inflammation due to muscle ischemia and reperfusion. We assumed that endovascular revascularization of lower limb arterial obstructions ameliorates FMD and lowers inflammation through improvement of peripheral perfusion. METHODS: The study was a prospective, open, randomized, controlled, single-center follow-up evaluation assessing the effect of endovascular revascularization on brachial artery reactivity (FMD) measured by ultrasound, white blood cell (WBC) count, high-sensitive C-reactive protein (hs-CRP), and fibrinogen. We investigated 33 patients (23 men) with chronic and stable PAD (Rutherford 2 to 3) due to femoropopliteal obstruction. Variables were assessed at baseline and after 4 weeks in 17 patients (group A) who underwent endovascular revascularization and best medical treatment, and in 16 patients (group B) who received best medical treatment only. RESULTS: FMD did not differ between group A and B (4.96% +/- 1.86% vs 4.60% +/- 2.95%; P = .87) at baseline. It significantly improved after revascularization in group A (6.44% +/- 2.88%; P = .02) compared with group B at 4 weeks of follow-up (4.53% +/- 3.17%; P = .92), where it remained unchanged. The baseline ankle-brachial index (ABI) was similar for group A and B (0.63 +/- 0.15 vs 0.66 +/- 0.10; P = .36). At 4 weeks of follow-up, ABI was significantly increased in group A (1.05 +/- 0.15; P = .0004) but remained unchanged in group B (0.62 +/- 0.1). WBC counts of the two groups were comparable at baseline (group A: 7.6 +/- 2.26 x 10(6)/mL and group B: 7.8 +/- 2.02 x 10(6)/mL, P = .81). In group A, the leukocyte count significantly decreased after angioplasty from 7.6 +/- 2.26 to 6.89 +/- 1.35 x 10(6)/mL (P = .03). For group B, WBC count did not differ significantly compared with baseline (7.76 +/- 2.64 x 10(6)/mL; P = .94). No effects were observed on hs-CRP or fibrinogen from endovascular therapy. CONCLUSION: Endovascular revascularization with reestablishment of peripheral arterial perfusion improves FMD and reduces WBC count in patients with claudication. Revascularization may therefore have clinical implications beyond relief of symptoms, for example, reducing oxidative stress caused by repeated muscle ischemia or increased shear stress due to improved ambulatory activity.

External assessment of myocardial glucose metabolism with $\sp{18}$F-2 -deoxy-2 -fluoro-D-glucose

Despite the popularity of the positron emitting glucose analog, ($\sp{18}$F) -2-deoxy-2-fluoro-D-glucose (2FDG), for the noninvasive "metabolic imaging" of organs with positron emission tomography (PET), the physiological basis for the tracer has not been tested, and the potential of 2FDG for the rapid kinetic analysis of altered glucose metabolism in the intact heart has not been fully exploited. We, therefore, developed a quantitative method to characterize metabolic changes of myocardial glucose metabolism noninvasively and with high temporal resolution.^ The first objective of the work was to provide direct evidence that the initial steps in the metabolism of 2FDG are the same as for glucose and that 2FDG is retained by the tissue in proportion to the rate of glucose utilization. The second objective was to characterize the kinetic changes in myocardial glucose transport and phosphorylation in response to changes in work load, competing substrates, acute ischemia and reperfusion, and the addition of insulin. To assess changes in myocardial glucose metabolism isolated working rat hearts were perfused with glucose and 2FDG. Tissue uptake of 2FDG and the input function were measured on-line by external detection. The steady state rate of 2FDG phosphorylation was determined by graphical analysis of 2FDG time-activity curves.^ The rate of 2FDG uptake was linear with time and the tracer was retained in its phosphorylated form. Tissue accumulation of 2FDG decreased within seconds with a reduction in work load, in the presence of competing substrates, and during reperfusion after global ischemia. Thus, most interventions known to alter glucose metabolism induced rapid parallel changes in 2FDG uptake. By contrast, insulin caused a significant increase in 2FDG accumulation only in hearts from fasted animals when perfused at a sub-physiological work load. The mechanism for this phenomenon is not known but may be related to the existence of two different glucose transporter systems and/or glycogen metabolism in the myocardial cell.^ It is concluded that (1) 2FDG traces glucose uptake and phosphorylation in the isolated working rat heart; and (2) early and transient kinetic changes in glucose metabolism can be monitored with high temporal resolution with 2FDG and a simple positron coincidence counting system. The new method has revealed transients of myocardial glucose metabolism, which would have remained unnoticed with conventional methods. These transients are not only important for the interpretation of glucose metabolic PET scans, but also provide insights into mechanisms of glucose transport and phosphorylation in heart muscle. ^

Microangiopatía trombótica en paciente con síndrome antisintetasa : a propósito de un caso

Las microangiopatías trombóticas se caracterizan por presentar anemia hemolítica microangiopática asociada a plaquetopenia, fallo renal y lesión neurológica. El Síndrome anti-sintetasa es una entidad poco frecuente perteneciente al grupo de las miopatías inflamatorias idiopáticas. El objetivo de esta presentación es comunicar una paciente que desarrolló una púrpura trombocitopénica trombótica en el contexto de un Síndrome anti-sintetasa, asociación inusualmente reportada.

Susceptibility of cloned K+ channels to reactive oxygen species.

Free radical-induced oxidant stress has been implicated in a number of physiological and pathophysiological states including ischemia and reperfusion-induced dysrhythmia in the heart, apoptosis of T lymphocytes, phagocytosis, and neurodegeneration. We have studied the effects of oxidant stress on the native K+ channel from T lymphocytes and on K+ channels cloned from cardiac, brain, and T-lymphocyte cells and expressed in Xenopus oocytes. The activity of three Shaker K+ channels (Kv1.3, Kv1.4, and Kv1.5), one Shaw channel (Kv3.4), and one inward rectifier K+ channel (IRK3) was drastically inhibited by photoactivation of rose bengal, a classical generator of reactive oxygen species. Other channel types (such as Shaker K+ channel Kv1.2, Shab channels Kv2.1 and Kv2.2, Shal channel Kv4.1, inward rectifiers IRK1 and ROMK1, and hIsK) were completely resistant to this treatment. On the other hand tert-butyl hydroperoxide, another generator of reactive oxygen species, removed the fast inactivation processes of Kv1.4 and Kv3.4 but did not alter other channels. Xanthine/xanthine oxidase system had no effect on all channels studied. Thus, we show that different types of K+ channels are differently modified by reactive oxygen species, an observation that might be of importance in disease states.