Inhibition of poly(ADP-ribose) polymerase activity is insufficient to induce tetraploidy

Poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) knockout mice are resistant to murine models of human diseases such as cerebral and myocardial ischemia, traumatic brain injury, diabetes, Parkinsonism, endotoxic shock and arthritis, implicating PARP in the pathogenesis of these diseases. Potent selective PARP inhibitors are therefore being evaluated as novel therapeutic agents in the treatment of these diseases. Inhibition or depletion of PARP, however, increases genomic instability in cells exposed to genotoxic agents. We recently demonstrated the presence of a genomically unstable tetraploid population in PARP–/– fibroblasts and its loss after stable transfection with PARP cDNA. To elucidate whether the genomic instability is attributable to PARP deficiency or lack of PARP activity, we investigated the effects of PARP inhibition on development of tetraploidy. Immortalized wild-type and PARP–/– fibroblasts were exposed for 3 weeks to 20 µM GPI 6150 (1,11b-dihydro-[2H]benzopyrano[4,3,2-de]isoquinolin-3-one), a novel small molecule specific competitive inhibitor of PARP (Ki = 60 nM) and one of the most potent PARP inhibitors to date (IC50 = 0.15 µM). Although GPI 6150 initially decreased cell growth in wild-type cells, there was no effect on cell growth or viability after 24 h. GPI 6150 inhibited endogenous PARP activity in wild-type cells by ∼91%, to about the residual levels in PARP–/– cells. Flow cytometric analysis of unsynchronized wild-type cells exposed for 3 weeks to GPI 6150 did not induce the development of tetraploidy, suggesting that, aside from its catalytic function, PARP may play other essential roles in the maintenance of genomic stability.

An alpha-mercaptoacrylic acid derivative is a selective nonpeptide cell-permeable calpain inhibitor and is neuroprotective.

Overactivation of calcium-activated neutral protease (calpain) has been implicated in the pathophysiology of several degenerative conditions, including stroke, myocardial ischemia, neuromuscular degeneration, and cataract formation. Alpha-mercaptoacrylate derivatives (exemplified by PD150606), with potent and selective inhibitory actions against calpain, have been identified. PD150606 exhibits the following characteristics: (i) Ki values for mu- and m-calpains of 0.21 microM and 0.37 microM, respectively, (ii) high specificity for calpains relative to other proteases, (iii) uncompetitive inhibition with respect to substrate, and (iv) it does not shield calpain against inactivation by the active-site inhibitor trans-(epoxysuccinyl)-L-leucyl-amido-3-methylbutane, suggesting a nonactive site action for PD150606. The recombinant calcium-binding domain from each of the large or small subunits of mu-calpain was found to interact with PD150606. In low micromolar range, PD15O6O6 inhibited calpain activity in two intact cell systems. The neuroprotective effects of this class of compound were also demonstrated by the ability of PD150606 to attenuate hypoxic/hypoglycemic injury to cerebrocortical neurons in culture and excitotoxic injury to Purkinje cells in cerebellar slices.

Trends in Socioeconomic Inequalities in Ischemic Heart Disease Mortality in Small Areas of Nine Spanish Cities from 1996 to 2007 Using Smoothed ANOVA

The aim of this study was to analyze the evolution of socioeconomic inequalities in mortality due to ischemic heart diseases (IHD) in the census tracts of nine Spanish cities between the periods 1996–2001 and 2002–2007. Among women, there are socioeconomic inequalities in IHD mortality in the first period which tended to remain stable or even increase in the second period in most of the cities. Among men, in general, no socioeconomic inequalities have been detected for this cause in either of the periods. These results highlight the importance of intra-urban inequalities in mortality due to IHD and their evolution over time.

Effet du CP-3(iv), un ligand du récepteur CD36, sur le stress oxydatif suite à une ischémie cardiaque transitoire chez la souris

Le récepteur éboueur CD36 facilite l’internalisation des acides gras libres non estérifiés (AGNE) au niveau des tissus cardiaque et périphériques. Lors d’une ischémie-reperfusion du myocarde (MI/R), les dommages produits sont en partie liés à l’internalisation des AGNE et à la production d’espèces réactives de l’oxygène, contrairement à ce qui est observé chez des souris déficientes en CD36 (CD36-/-). Nous avons émis l’hypothèse selon laquelle le CP-3(iv), un ligand synthétique du récepteur CD36, exercerait un effet cardioprotecteur en réduisant la taille de la zone myocardique infarcie lors d’une ischémie transitoire du myocarde. Nos objectifs étaient 1) de déterminer l’effet cardioprotecteur du CP-3(iv) et 2) de définir son mécanisme. Pour cela, des études in vivo et ex vivo ont été faites. Des souris de type sauvage ont été traitées avec le CP-3(iv) (289 nmol/kg) par voie sous-cutanée pendant 14 jours avant d’être soumises à 30 minutes d’ischémie suivant la ligature de l’artère coronaire gauche descendante et de sa reperfusion pendant une période de 6 ou 48 heures. De plus, des coeurs isolés de souris ont été perfusés 30 minutes, suivi de 40 minutes à faible débit (10%) et de 30 minutes de reperfusion pendant laquelle le coeur est perfusé avec le CP-3(iv) à une concentration de 10-6 M. Nos travaux ont montré que l’effet cardioprotecteur d’un traitement préventif par le CP-3(iv) permet de diminuer la taille de l’infarctus et préserve l’hémodynamie cardiaque de façon dépendante du CD36 puisque cet effet est non visible chez les souris CD36-/-. De plus, le CP-3(iv) exerce non seulement un effet systémique, mais aussi un effet cardioprotecteur direct sur le coeur isolé.

Electrodynamic heart model construction and ECG simulation

Objectives: In this paper, we present a unified electrodynamic heart model that permits simulations of the body surface potentials generated by the heart in motion. The inclusion of motion in the heart model significantly improves the accuracy of the simulated body surface potentials and therefore also the 12-lead ECG. Methods: The key step is to construct an electromechanical heart model. The cardiac excitation propagation is simulated by an electrical heart model, and the resulting cardiac active forces are used to calculate the ventricular wall motion based on a mechanical model. The source-field point relative position changes during heart systole and diastole. These can be obtained, and then used to calculate body surface ECG based on the electrical heart-torso model. Results: An electromechanical biventricular heart model is constructed and a standard 12-lead ECG is simulated. Compared with a simulated ECG based on the static electrical heart model, the simulated ECG based on the dynamic heart model is more accordant with a clinically recorded ECG, especially for the ST segment and T wave of a V1-V6 lead ECG. For slight-degree myocardial ischemia ECG simulation, the ST segment and T wave changes can be observed from the simulated ECG based on a dynamic heart model, while the ST segment and T wave of simulated ECG based on a static heart model is almost unchanged when compared with a normal ECG. Conclusions: This study confirms the importance of the mechanical factor in the ECG simulation. The dynamic heart model could provide more accurate ECG simulation, especially for myocardial ischemia or infarction simulation, since the main ECG changes occur at the ST segment and T wave, which correspond with cardiac systole and diastole phases.

Effet du CP-3(iv), un ligand du récepteur CD36, sur le stress oxydatif suite à une ischémie cardiaque transitoire chez la souris

Le récepteur éboueur CD36 facilite l’internalisation des acides gras libres non estérifiés (AGNE) au niveau des tissus cardiaque et périphériques. Lors d’une ischémie-reperfusion du myocarde (MI/R), les dommages produits sont en partie liés à l’internalisation des AGNE et à la production d’espèces réactives de l’oxygène, contrairement à ce qui est observé chez des souris déficientes en CD36 (CD36-/-). Nous avons émis l’hypothèse selon laquelle le CP-3(iv), un ligand synthétique du récepteur CD36, exercerait un effet cardioprotecteur en réduisant la taille de la zone myocardique infarcie lors d’une ischémie transitoire du myocarde. Nos objectifs étaient 1) de déterminer l’effet cardioprotecteur du CP-3(iv) et 2) de définir son mécanisme. Pour cela, des études in vivo et ex vivo ont été faites. Des souris de type sauvage ont été traitées avec le CP-3(iv) (289 nmol/kg) par voie sous-cutanée pendant 14 jours avant d’être soumises à 30 minutes d’ischémie suivant la ligature de l’artère coronaire gauche descendante et de sa reperfusion pendant une période de 6 ou 48 heures. De plus, des coeurs isolés de souris ont été perfusés 30 minutes, suivi de 40 minutes à faible débit (10%) et de 30 minutes de reperfusion pendant laquelle le coeur est perfusé avec le CP-3(iv) à une concentration de 10-6 M. Nos travaux ont montré que l’effet cardioprotecteur d’un traitement préventif par le CP-3(iv) permet de diminuer la taille de l’infarctus et préserve l’hémodynamie cardiaque de façon dépendante du CD36 puisque cet effet est non visible chez les souris CD36-/-. De plus, le CP-3(iv) exerce non seulement un effet systémique, mais aussi un effet cardioprotecteur direct sur le coeur isolé.

Assessing microvascular function with breathing maneuvers : an oxygenation-sensitive CMR study

Ce projet illustre cinq études, mettant l'emphase sur le développement d'une nouvelle approche diagnostique cardiovasculaire afin d'évaluer le niveau d’oxygène contenu dans le myocarde ainsi que sa fonction microvasculaire. En combinant une séquence de résonance magnétique cardiovasculaire (RMC) pouvant détecter le niveau d’oxygène (OS), des manœuvres respiratoires ainsi que des analyses de gaz artériels peuvent être utilisés comme procédure non invasive destinée à induire une réponse vasoactive afin d’évaluer la réserve d'oxygénation, une mesure clé de la fonction vasculaire. Le nombre de tests diagnostiques cardiaques prescrits ainsi que les interventions, sont en pleine expansion. L'imagerie et tests non invasifs sont souvent effectués avant l’utilisation de procédures invasives. L'imagerie cardiaque permet d’évaluer la présence ou absence de sténoses coronaires, un important facteur économique dans notre système de soins de santé. Les techniques d'imagerie non invasives fournissent de l’information précise afin d’identifier la présence et l’emplacement du déficit de perfusion chez les patients présentant des symptômes d'ischémie myocardique. Néanmoins, plusieurs techniques actuelles requièrent la nécessité de radiation, d’agents de contraste ou traceurs, sans oublier des protocoles de stress pharmacologiques ou physiques. L’imagerie RMC peut identifier une sténose coronaire significative sans radiation. De nouvelles tendances d’utilisation de RMC visent à développer des techniques diagnostiques qui ne requièrent aucun facteur de stress pharmacologiques ou d’agents de contraste. L'objectif principal de ce projet était de développer et tester une nouvelle technique diagnostique afin d’évaluer la fonction vasculaire coronarienne en utilisant l' OS-RMC, en combinaison avec des manœuvres respiratoires comme stimulus vasoactif. Ensuite, les objectifs, secondaires étaient d’utilisés l’OS-RMC pour évaluer l'oxygénation du myocarde et la réponse coronaire en présence de gaz artériels altérés. Suite aux manœuvres respiratoires la réponse vasculaire a été validée chez un modèle animal pour ensuite être utilisé chez deux volontaires sains et finalement dans une population de patients atteints de maladies cardiovasculaires. Chez le modèle animal, les manœuvres respiratoires ont pu induire un changement significatif, mesuré intrusivement par débit sanguin coronaire. Il a été démontré qu’en présence d'une sténose coronarienne hémodynamiquement significative, l’OS-RMC pouvait détecter un déficit en oxygène du myocarde. Chez l’homme sain, l'application de cette technique en comparaison avec l'adénosine (l’agent standard) pour induire une vasodilatation coronarienne et les manœuvres respiratoires ont pu induire une réponse plus significative en oxygénation dans un myocarde sain. Finalement, nous avons utilisé les manœuvres respiratoires parmi un groupe de patients atteint de maladies coronariennes. Leurs myocardes étant altérées par une sténose coronaire, en conséquence modifiant ainsi leur réponse en oxygénation. Par la suite nous avons évalué les effets des gaz artériels sanguins sur l'oxygénation du myocarde. Ils démontrent que la réponse coronarienne est atténuée au cours de l’hyperoxie, suite à un stimuli d’apnée. Ce phénomène provoque une réduction globale du débit sanguin coronaire et un déficit d'oxygénation dans le modèle animal ayant une sténose lorsqu’un supplément en oxygène est donné. En conclusion, ce travail a permis d'améliorer notre compréhension des nouvelles techniques diagnostiques en imagerie cardiovasculaire. Par ailleurs, nous avons démontré que la combinaison de manœuvres respiratoires et l’imagerie OS-RMC peut fournir une méthode non-invasive et rentable pour évaluer la fonction vasculaire coronarienne régionale et globale.

Diagnóstico de enfermagem risco de quedas em pacientes com angina instável

O risco de quedas pode ser reconhecido como fenômeno ou diagnóstico de enfermagem. Pesquisas relacionam diretamente isquemias miocárdicas, como a angina instável e o risco de cair. Objetivou-se analisar o diagnóstico de enfermagem Risco de quedas na ocorrência de angina instável por um estudo transversal realizado em 57 indivíduos internados em um hospitalescola, mediante exame físico e formulário. Para o tratamento estatístico foram utilizados teste qui-quadrado, teste exato de Fisher, Mann-Whitney, teste-t e Coefi ciente Phi (p<0,05). O Risco de quedas foi o diagnóstico de enfermagem mais prevalente (87,71%), sobretudo em homens, mais velhos, com menos anos de estudo e renda inferior. Presença da angina instável, hipertensão arterial, medicação anti-hipertensiva, doença vascular, difi culdades visuais e insônia apresentaram associação com o diagnóstico de enfermagem Risco de quedas. Conclui-se que é imprescindível o desenvolvimento de parâmetros claros e objetivos à mensuração mais acurada do risco de quedas no âmbito hospitalar

Diagnóstico de enfermagem risco de quedas em pacientes com angina instável

O risco de quedas pode ser reconhecido como fenômeno ou diagnóstico de enfermagem. Pesquisas relacionam diretamente isquemias miocárdicas, como a angina instável e o risco de cair. Objetivou-se analisar o diagnóstico de enfermagem Risco de quedas na ocorrência de angina instável por um estudo transversal realizado em 57 indivíduos internados em um hospitalescola, mediante exame físico e formulário. Para o tratamento estatístico foram utilizados teste qui-quadrado, teste exato de Fisher, Mann-Whitney, teste-t e Coefi ciente Phi (p<0,05). O Risco de quedas foi o diagnóstico de enfermagem mais prevalente (87,71%), sobretudo em homens, mais velhos, com menos anos de estudo e renda inferior. Presença da angina instável, hipertensão arterial, medicação anti-hipertensiva, doença vascular, difi culdades visuais e insônia apresentaram associação com o diagnóstico de enfermagem Risco de quedas. Conclui-se que é imprescindível o desenvolvimento de parâmetros claros e objetivos à mensuração mais acurada do risco de quedas no âmbito hospitalar

Assessing microvascular function with breathing maneuvers : an oxygenation-sensitive CMR study

Ce projet illustre cinq études, mettant l'emphase sur le développement d'une nouvelle approche diagnostique cardiovasculaire afin d'évaluer le niveau d’oxygène contenu dans le myocarde ainsi que sa fonction microvasculaire. En combinant une séquence de résonance magnétique cardiovasculaire (RMC) pouvant détecter le niveau d’oxygène (OS), des manœuvres respiratoires ainsi que des analyses de gaz artériels peuvent être utilisés comme procédure non invasive destinée à induire une réponse vasoactive afin d’évaluer la réserve d'oxygénation, une mesure clé de la fonction vasculaire. Le nombre de tests diagnostiques cardiaques prescrits ainsi que les interventions, sont en pleine expansion. L'imagerie et tests non invasifs sont souvent effectués avant l’utilisation de procédures invasives. L'imagerie cardiaque permet d’évaluer la présence ou absence de sténoses coronaires, un important facteur économique dans notre système de soins de santé. Les techniques d'imagerie non invasives fournissent de l’information précise afin d’identifier la présence et l’emplacement du déficit de perfusion chez les patients présentant des symptômes d'ischémie myocardique. Néanmoins, plusieurs techniques actuelles requièrent la nécessité de radiation, d’agents de contraste ou traceurs, sans oublier des protocoles de stress pharmacologiques ou physiques. L’imagerie RMC peut identifier une sténose coronaire significative sans radiation. De nouvelles tendances d’utilisation de RMC visent à développer des techniques diagnostiques qui ne requièrent aucun facteur de stress pharmacologiques ou d’agents de contraste. L'objectif principal de ce projet était de développer et tester une nouvelle technique diagnostique afin d’évaluer la fonction vasculaire coronarienne en utilisant l' OS-RMC, en combinaison avec des manœuvres respiratoires comme stimulus vasoactif. Ensuite, les objectifs, secondaires étaient d’utilisés l’OS-RMC pour évaluer l'oxygénation du myocarde et la réponse coronaire en présence de gaz artériels altérés. Suite aux manœuvres respiratoires la réponse vasculaire a été validée chez un modèle animal pour ensuite être utilisé chez deux volontaires sains et finalement dans une population de patients atteints de maladies cardiovasculaires. Chez le modèle animal, les manœuvres respiratoires ont pu induire un changement significatif, mesuré intrusivement par débit sanguin coronaire. Il a été démontré qu’en présence d'une sténose coronarienne hémodynamiquement significative, l’OS-RMC pouvait détecter un déficit en oxygène du myocarde. Chez l’homme sain, l'application de cette technique en comparaison avec l'adénosine (l’agent standard) pour induire une vasodilatation coronarienne et les manœuvres respiratoires ont pu induire une réponse plus significative en oxygénation dans un myocarde sain. Finalement, nous avons utilisé les manœuvres respiratoires parmi un groupe de patients atteint de maladies coronariennes. Leurs myocardes étant altérées par une sténose coronaire, en conséquence modifiant ainsi leur réponse en oxygénation. Par la suite nous avons évalué les effets des gaz artériels sanguins sur l'oxygénation du myocarde. Ils démontrent que la réponse coronarienne est atténuée au cours de l’hyperoxie, suite à un stimuli d’apnée. Ce phénomène provoque une réduction globale du débit sanguin coronaire et un déficit d'oxygénation dans le modèle animal ayant une sténose lorsqu’un supplément en oxygène est donné. En conclusion, ce travail a permis d'améliorer notre compréhension des nouvelles techniques diagnostiques en imagerie cardiovasculaire. Par ailleurs, nous avons démontré que la combinaison de manœuvres respiratoires et l’imagerie OS-RMC peut fournir une méthode non-invasive et rentable pour évaluer la fonction vasculaire coronarienne régionale et globale.

Remote Ischemic Conditioning Influences Mitochondrial Dynamics

International audience

A randomized double-blind placebo-controlled crossover trial of sodium nitrate in patients with stable angina INAS

In an aging western population, a significant number of patients continue to suffer from angina once all revascularization and optimal medical treatment options are exhausted. Under experimental conditions, oral supplementation with inorganic nitrate was shown to exhibit a blood pressure-lowering effect, and has also been shown to promote angiogenesis, improve endothelial dysfunction and mitochondrial efficiency in skeletal muscle. It is unknown whether similar changes occur in cardiac muscle. In the current study, we investigate whether oral sodium nitrate treatment will improve myocardial ischemia in patients with stable angina.

Deleterious Effect of Hypothermia in Myocardial Protection Against Cold Ischemia: A Comparative Study in Isolated Rat Hearts

Background. There is a growing need to improve heart preservation benefit the performance of cardiac operations, decrease morbidity, and more important, increase the donor pool. Therefore, the objective of this study was to evaluate the cardioprotective effects of Krebs-Henseleit buffer (KHB), Bretschneider-HTK (HTK), St. Thomas No. 1 (STH-1), and Celsior (CEL) solutions infused at 10 degrees C and 20 degrees C. Methods. Hearts isolated from male albino Wistar rats and prepared according to Langendorff were randomly divided equally into 8 groups according to the temperature of infusion (10 degrees C or 20 degrees C) and cardioprotective solutions (KHB, HTK, STH-1, and CEL). After stabilization with KHB at 37 degrees C, baseline values were collected (control) for heart rate (HR), left ventricle systolic pressure (LVSP), coronary flow (CF), maximum rate of rise of left ventricular pressure during ventricular contraction (+dP/dt) and maximum rate of fall of left ventricular pressure during left ventricular relaxation (-dP/dt). The hearts were then perfused with cardioprotective solutions for 5 minutes and kept for 2 hours in static ischemia at 20 degrees C. Data evaluation used analysis of variance (ANOVA) in all together randomized 2-way ANOVA and Tukey's test for multiple comparisons. The level of significance chosen was P < .05. Results. We observed that all 4 solutions were able to recover HR, independent of temperature. Interestingly, STH-1 solution at 20 degrees C showed HR above baseline throughout the experiment. An evaluation of the corresponding hemodynamic values (LVSP, +dP/dt, and -dP/dt) indicated that treatment with CEL solution was superior at both temperatures compared with the other solutions, and had better performance at 20 degrees C. When analyzing performance on CF maintenance, we observed that it was temperature dependent. However, when applying both HTK and CEL, at 10 degrees C and 20 degrees C respectively, indicated better protection against development of tissue edema. Multiple comparisons between treatments and hemodynamic variable outcomes showed that using CEL solution resulted in significant improvement compared with the other solutions at both temperatures. Conclusion. The solutions investigated were not able to fully suppress the deleterious effects of ischemia and reperfusion of the heart. However, these results allow us to conclude that temperature and the cardioprotective solution are interdependent as far as myocardial protection. Although CEL solution is the best for in myocardial protection, more studies are needed to understand the interaction between temperature and perfusion solution used. This will lead to development of better and more efficient cardioprotective methods.

Role of stress myocardial perfusion scan in pre-operative evaluation of cancer patients undergoing non-cardiac surgery

Background. Cardiac risk assessment in cancer patients has not extensively been studied. We evaluated the role of stress myocardial perfusion imaging (MPI) in predicting cardiovascular outcomes in cancer patients undergoing non-cardiac surgery. ^ Methods. A retrospective chart review was performed on 507 patients who had a MPI from 01/2002 - 03/2003 and underwent non-cardiac surgery. Median follow-up duration was 1.5 years. Cox proportional hazard model was used to determine the time-to-first event. End points included total cardiac events (cardiac death, myocardial infarction (MI) and coronary revascularization), cardiac death, and all cause mortality. ^ Results. Of all 507 MPI studies 146 (29%) were abnormal. There were significant differences in risk factors between normal and abnormal MPI groups. Mean age was 66±11 years, with 60% males and a median follow-up duration of 1.8 years (25th quartile=0.8 years, 75th quartile=2.2 years). The majority of patients had an adenosine stress study (53%), with fewer exercise (28%) and dobutamine stress (16%) studies. In the total group there were 39 total cardiac events, 31 cardiac deaths, and 223 all cause mortality events during the study. Univariate predictors of total cardiac events included CAD (p=0.005), previous MI (p=0.005), use of beta blockers (p=0.002), and not receiving chemotherapy (p=0.012). Similarly, the univariate predictors of cardiac death included previous MI (p=0.019) and use of beta blockers (p=0.003). In the multivariate model for total cardiac events, age at surgery (HR 1.04, p=0.030), use of beta blockers (HR 2.46; p=0.011), dobutamine MPI (HR 3.08; p=0.018) and low EF (HR 0.97; p=0.02) were significant predictors of worse outcomes. In the multivariate model for predictors of cardiac death, beta blocker use (HR=2.74; p=0.017) and low EF (HR=0.95; p<0.003) were predictors of cardiac death. The only univariate MPI predictor of total cardiac events was scar severity (p=0.005). While MPI predictors of cardiac death were scar severity (p= 0.001) and ischemia severity (p=0.02). ^ Conclusions. Stress MPI is a useful tool in predicting long term outcomes in cancer patients undergoing surgery. Ejection fraction and severity of myocardial scar are important factors determining long term outcomes in this group.^