Gadolinium increases the vascular reactivity of rat aortic rings

Gadolinium (Gd) blocks intra- and extracellular ATP hydrolysis. We determined whether Gd affects vascular reactivity to contractile responses to phenylephrine (PHE) by blocking aortic ectonucleoside triphosphate diphosphohydrolase (E-NTPDase). Wistar rats of both sexes (260-300 g, 23 females, 7 males) were used. Experiments were performed before and after incubation of aortic rings with 3 µM Gd. Concentration-response curves to PHE (0.1 nM to 0.1 mM) were obtained in the presence and absence of endothelium, after incubation with 100 µM L-NAME, 10 µM losartan, or 10 µM enalaprilat. Gd significantly increased the maximum response (control: 72.3 ± 3.5; Gd: 101.3 ± 6.4%) and sensitivity (control: 6.6 ± 0.1; Gd: 10.5 ± 2.8%) to PHE. To investigate the blockade of E-NTDase activity by Gd, we added 1 mM ATP to the bath. ATP reduced smooth muscle tension and Gd increased its relaxing effect (control: -33.5 ± 4.1; Gd: -47.4 ± 4.1%). Endothelial damage abolished the effect of Gd on the contractile responses to PHE (control: 132.6 ± 8.6; Gd: 122.4 ± 7.1%). L-NAME + Gd in the presence of endothelium reduced PHE contractile responses (control/L-NAME: 151.1 ± 28.8; L-NAME + Gd: 67.9 ± 19% AUC). ATP hydrolysis was reduced after Gd administration, which led to ATP accumulation in the nutrient solution and reduced ADP concentration, while adenosine levels remained the same. Incubation with Gd plus losartan and enalaprilat eliminated the pressor effects of Gd. Gd increased vascular reactivity to PHE regardless of the reduction of E-NTPDase activity and adenosine production. Moreover, the increased reactivity to PHE promoted by Gd was endothelium-dependent, reducing NO bioavailability and involving an increased stimulation of angiotensin-converting enzyme and angiotensin II AT1 receptors.

Endothelial dysfunction in cardiovascular and endocrine-metabolic diseases: an update

The endothelium plays a vital role in maintaining circulatory homeostasis by the release of relaxing and contracting factors. Any change in this balance may result in a process known as endothelial dysfunction that leads to impaired control of vascular tone and contributes to the pathogenesis of some cardiovascular and endocrine/metabolic diseases. Reduced endothelium-derived nitric oxide (NO) bioavailability and increased production of thromboxane A2, prostaglandin H2 and superoxide anion in conductance and resistance arteries are commonly associated with endothelial dysfunction in hypertensive, diabetic and obese animals, resulting in reduced endothelium-dependent vasodilatation and in increased vasoconstrictor responses. In addition, recent studies have demonstrated the role of enhanced overactivation ofβ-adrenergic receptors inducing vascular cytokine production and endothelial NO synthase (eNOS) uncoupling that seem to be the mechanisms underlying endothelial dysfunction in hypertension, heart failure and in endocrine-metabolic disorders. However, some adaptive mechanisms can occur in the initial stages of hypertension, such as increased NO production by eNOS. The present review focuses on the role of NO bioavailability, eNOS uncoupling, cyclooxygenase-derived products and pro-inflammatory factors on the endothelial dysfunction that occurs in hypertension, sympathetic hyperactivity, diabetes mellitus, and obesity. These are cardiovascular and endocrine-metabolic diseases of high incidence and mortality around the world, especially in developing countries and endothelial dysfunction contributes to triggering, maintenance and worsening of these pathological situations.

Deficiency of sex hormones does not affect 17-ß-estradiol-induced coronary vasodilation in the isolated rat heart

The relaxation of coronary arteries by estrogens in the coronary vascular beds of naive and hypertensive rats has been well described. However, little is known about this action in gonadectomized rats. We investigated the effect of 17-ß-estradiol (E2) in coronary arteries from gonadectomized rats, as well as the contributions of endothelium-derived factors and potassium channels. Eight-week-old female and male Wistar rats weighing 220-300 g were divided into sham-operated and gonadectomized groups (n=9−12 animals per group). The baseline coronary perfusion pressure (CPP) was determined, and the vasoactive effects of 10 μM E2 were assessed by bolus administration before and after endothelium denudation or by perfusion with NG-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME), indomethacin, clotrimazole, L-NAME plus indomethacin, L-NAME plus clotrimazole or tetraethylammonium (TEA). The CPP differed significantly between the female and sham-operated male animals. Gonadectomy reduced the CPP only in female rats. Differences in E2-induced relaxation were observed between the female and male animals, but male castration did not alter this response. For both sexes, the relaxation response to E2 was, at least partly, endothelium-dependent. The response to E2 was reduced only in the sham-operated female rats treated with L-NAME. However, in the presence of indomethacin, clotrimazole, L-NAME plus indomethacin or L-NAME plus clotrimazole, or TEA, the E2 response was significantly reduced in all groups. These results highlight the importance of prostacyclin, endothelium-derived hyperpolarizing factor, and potassium channels in the relaxation response of coronary arteries to E2 in all groups, whereas nitric oxide may have had an important role only in the sham-operated female group.

Évaluation des désordres cardiovasculaires chez des souris bêta-thalassémiques

L’hémoglobine est une protéine contenue dans les globules rouges dont la principale fonction est le transport de l’oxygène. Chaque molécule d’hémoglobine est un tétramère constitué de deux paires de globines identiques de type α et β. La β-thalassémie est une maladie génétique hématopoïétique provenant de mutations du gène encodant l'hémoglobine. Ce désordre se caractérise par une diminution ou une absence totale de la synthèse de la chaîne β-globine résultant principalement en une anémie hémolytique sévère ainsi que des complications multisystémiques, telles que la splénomégalie, des déformations osseuses et une dysfonction hépatique et rénale. Actuellement, les transfusions sanguines chroniques représentent le traitement standard des patients β-thalassémiques. Cette thérapie nécessite l’administration conjointe d’un traitement chélateur de fer puisqu’elle entraîne une accumulation pathologique du fer, considéré à ce jour comme la source principale des complications cardiovasculaires de la β-thalassémie. Néanmoins, malgré le traitement efficace de la surcharge de fer transfusionnelle, l’insuffisance cardiaque demeure encore la principale cause de mortalité chez les patients atteints de β-thalassémie. Cette observation indique possiblement la présence d’un mécanisme complémentaire dans le développement de la physiopathologie cardiaque β-thalassémique. L’objectif du présent projet consistait donc à étudier les altérations cardiovasculaires de la β-thalassémie indépendamment de la surcharge de fer transfusionnelle. En utilisant un modèle murin non-transfusé de la β-thalassémie majeure, nous avons d’abord évalué in vivo, par méthode d’imagerie novatrice échographique à haute fréquence, les propriétés hémodynamiques vasculaires. Nos résultats d’index de Pourcelot ainsi que de résistance vasculaire périphérique totale ont démontré une perturbation de l’écoulement microcirculatoire chez les souris β-thalassémiques non-transfusées. Subséquemment, nous avons étudié la fonction endothéliale de régulation du tonus vasculaire de vaisseaux mésentériques isolés. Nos résultats ont révélé un dysfonctionnement de la réponse vasodilatatrice dépendante de l’endothélium chez les souris β-thalassémiques malgré une augmentation de l’expression de l’enzyme de synthèse du monoxyde d’azote ainsi qu’un remodelage de la carotide commune caractérisé par un épaississement de la paroi vasculaire. Finalement, notre étude échocardiographique de la fonction et la morphologie cardiaque a montré, chez les souris β-thalassémiques, le développement d’une hypertrophie et une dysfonction ventriculaire gauche en l’absence de transfusions sanguines chroniques ou de dépôts directs de fer dans le myocarde. L’ensemble des résultats présentés dans le cadre de cette thèse indique la présence d’une pathologie cardiovasculaire chez les souris β-thalassémiques non-transfusés. Nos travaux permettent de proposer un mécanisme de la pathophysiologie cardiovasculaire β-thalassémique, indépendant de la charge de fer transfusionnelle, impliquant les effets compensatoires d’une anémie chronique combinés à une vasculopathie complexe initiée par les érythrocytes endommagés et l’hémolyse intravasculaire.

Effet de la N-acétylcystéine sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à une hypertrophie ventriculaire gauche dans un modèle porcin

Effet positif de la N-acétylcystéine sur la dysfonction endothéliale des artères coronaires épicardiques associée à une hypertrophie ventriculaire gauche dans un modèle porcin A. A. HORN, M-C AUBIN, YF SHI, J-C TARDIF, M. CARRIER , L. P. PERRAULT INSTITUT DE CARDIOLOGIE DE MONTRÉAL, MONTRÉAL, CANADA, Objectif : Il a été démontré dans le laboratoire que dans notre modèle d’hypertrophie ventriculaire gauche, la dysfonction endothéliale est secondaire à une diminution de la biodisponibilité du NO, celle-ci étant causée par une augmentation du stress oxydant tel que démontré par Malo et al. (2003) et Aubin et al. (2006). Le but de la présente étude est d’étudier l’effet d’un traitement chronique de la N-acétylcystéine (NAC) (un antioxydant) sur la dysfonction endothéliale associée à une hypertrophie ventriculaire gauche (HVG). Méthodologie: L’HVG a été induite par cerclage aortique (CA) chez vingt-et-un porcelets âgés de deux mois qui furent divisés aléatoirement en quatre groupes expérimentaux. Le groupe témoin (groupe 1) a été soumis à une thoracotomie antérolatérale gauche sans cerclage aortique (n=3). Le groupe 2 a été soumis à un cerclage aortique pour une période de 60 jours (n=6). Le groupe 3 a subi un cerclage aortique et a reçu un traitement oral de N-acétylcystéine de 1000 mg/jour per os pendant 60 jours commençant le jour de la chirurgie (n=6). Le groupe 4 a été soumis à un cerclage aortique et a reçu un traitement oral de N-acétylcystéine : 1000 mg/par jour pendant 30 jours commençant le jour 30 (post-chirurgie) (n=6). L’hypertrophie fut évaluée par échocardiographie. La réactivité vasculaire fut étudiée à l’aide de chambres d’organes par la construction des courbes concentration-réponse à la sérotonine (5-HT: relaxations induites par les récepteurs 5-HT1D, couplés aux protéines Gi) et à la bradykinine (BK: relaxations induites par les récepteurs B2, couplés aux protéines Gq). Les quantités de nitrites/nitrates et la production basale de GMPc ont été mesurées pour évaluer la fonction endothéliale. Le stress oxydant a été étudié en quantifiant les concentrations plasmatiques d’hydroperoxydes lipidiques et de glutathion réduit, ainsi que l’activité plasmatique des enzymes antioxydantes peroxydase du glutathion et dismutase du superoxyde. Résultats: Le rapport masse ventricule gauche/masse corporelle était significativement plus élevé pour le groupe 2 comparativement au groupe 1 (p<0,05) confirmant la présence d’une HVG. Le développement de l’HVG dans le groupe 3 a pu être prévenu par la NAC et sa progression fut atténuée dans le groupe 4 (p<0,05 versus groupe 2). La présence de la dysfonction endothéliale a été confirmée chez le groupe 2, tel qu’illustré par une diminution significative des relaxations maximales à la 5-HT et à la BK comparativement au groupe témoin. Le traitement à la NAC a significativement potentialisé les relaxations maximales (p<0,05) induites par la sérotonine et par la bradykinine, chez les deux groupes traités. Cette amélioration des relaxations dépendantes de l’endothélium peut être la conséquence d’une augmentation significative (p<0,05) de la biodisponibilité du monoxyde d’azote pour les cellules musculaires lisses, tel que suggéré par l’augmentation du ratio nitrites/nitrates et de la production basale de GMPc chez les groupes 3 et 4 comparativement au groupe 2. Cette augmentation du facteur relaxant peut résulter d’une augmentation de sa production par les cellules endothéliales ou d’une diminution de sa neutralisation par les espèces réactives oxygénées. De fait, les concentrations d’hydroperoxydes lipidiques étaient significativement inférieures (p<0,05) et associées à une augmentation des concentrations de l’antioxydant glutathion réduit et de l’activité de la peroxydase du glutathion chez les deux groupes traités par rapport au groupe 2. Conclusion: Le traitement à la NAC prévient le développement de la dysfonction endothéliale coronaire ainsi que l’HVG qui lui est associée.

Conditionnement de l’endothélium de l’artère pulmonaire par thérapie d’inhalation avant la circulation extracorporelle

La circulation extracorporelle (CEC) déclenche une réaction inflammatoire systémique, un dommage d’ischémie-reperfusion (I-R) et une dysfonction de l’endothélium dans la circulation pulmonaire. L’hypertension pulmonaire (HTP) est la conséquence de cette cascade de réactions. Cette HTP augmente le travail du ventricule droit et peut causer sa dysfonction, un sevrage difficile de la CEC et une augmentation des besoins de vasopresseurs après la chirurgie cardiaque. L’administration de milrinone et d’époprosténol inhalés a démontré une réduction de la dysfonction endothéliale dans l’artère pulmonaire. Le but de ce travail est d’évaluer différents types de nébulisateur pour l’administration de la milrinone et d’évaluer l’effet du traitement préventif de la combinaison de milrinone et époprosténol inhalés sur les résultats postopératoires en chirurgie cardiaque. Deux études ont été conduites. Dans la première, trois groupes de porcelets ont été comparés : (1) groupe milrinone avec nébulisateur ultrasonique ; CEC et reperfusion précédées par 2,5 mg de milrinone inhalée, (2) goupe milrinone avec nébulisateur à simple jet ; CEC et reperfusion précédées par 2,5 mg de milrinone inhalée et (3) groupe contrôle ; CEC et reperfusion sans traitement. Durant la procédure, les paramètres hémodynamiques, biochimiques et hématologiques ont été mesurés. Après sacrifice, la relaxation endothélium dépendante de l’artère pulmonaire à l’acétylcholine et à la bradykinine a été étudiée en chambres d’organe. Nous avons noté une amélioration de la relaxation de l’endothélium à la bradykinine et à l’acétylcholine dans le groupe avec inhalation de milrinone avec le nébulisateur ultrasonique. Dans la deuxième étude, une analyse rétrospective de 60 patients à haut risque chirurgical atteints d’HTP et opérés à l’Institut de Cardiologie de Montréal à été effectuée. Deux groupes ont été comparés : (1) 40 patients ayant reçu la combinaison de milrinone et d’époprosténol inhalés avant la CEC (groupe traitement) et (2) 20 patients avec des caractéristiques préopératoires n’ayant reçu aucun traitement inhalé avant la CEC (groupe contrôle). Nous avons observé que les besoins en support pharmacologique vasoactif était réduit à 12 heures et à 24 heures postopératoires dans le groupe traitement. L’utilisation de la nébulisation ultrasonique a un impact favorable sur l’endothélium de l’artère pulmonaire après la CEC lorsque comparée à la nébulisation standard à simple jet. Le traitement préventif des patients atteints d’HTP avec la combinaison de milrinone et d’époprosténol inhalés avant la CEC est associé avec une diminution importante des besoins de support vasoactif aux soins intensifs dans les 24 premières heures après la chirurgie.

The effects of administration of a nuclear factor kappa-B inhibitor on pulmonary endothelial dysfunction after cardiopulmonary bypass: impact on oxygenation and hemodynamics and development of therapeutic and preventive modalities in a porcine model

Introduction: La circulation extracorporelle (CEC) peut entraîner une dysfonction endothéliale pulmonaire et l’hypertension pulmonaire. Le SN50 agit au niveau de la signalisation cellulaire pour prévenir ces réactions à la CEC et pourrait renverser la dysfonction endothéliale pulmonaire post-CEC sans effets néfastes sur l’hémodynamie. Méthodes: Quatre groups de porcs ont reçu un parmi quatre traîtements avant de subir 90 minutes de CEC et 60 minutes de reperfusion: (1) milrinone nébulisé; (2) sildenafil nébulisé; (3) placebo nébulisé; et (4) SN-50 intraveineux. Un monitoring hémodynamique invasif a été utilisé. La réactivité vasculaire des artères pulmonaires de deuxième ordre a été évaluée face à l’acétylcholine et la bradykinine. Résultats: Le sildénafil produit une augmentation significative de la pression de l’artère pulmonaire (PAP) moyenne à 60 minutes de reperfusion par rapport au début de la chirurgie. Les relaxations dépendantes de l’endothélium face à la bradykinine étaient meilleurs dans les groupes milrinone et SN-50 et surtout dans le groupe sildénafil par rapport au groupe placébo. Le SN-50 produisait de moins bonnes relaxations dépendantes de l’endothélium face à l’acétylcholine que les autres traitements incluant placébo. Conclusion: Le sildénafil prévient mieux la dysfonction endothéliale pulmonaire que les autres traitements. Les bénéfices du SN-50 sont possiblement sous-estimés vu que la dose n’a pas pu être ajustée à la durée de CEC. Le sildenafil inhalé mérite une étude plus importante chez l’humain et le SN-50 dans un model de CEC animal.

Réduction d'expansion volumique au cours de la gestation : conséquence sur la circulation utéro-placentaire.

La grossesse est caractérisée par une augmentation du volume circulant maternel et du débit sanguin afin de subvenir aux besoins croissants du foetus. En diminuant l'expansion volumique maternelle, nous avons développé un modèle de restriction de croissance intra-utérine (RCIU) chez la rate dans lequel on observe une diminution du diamètre des artères utérines arquées ainsi qu'une diminution de la réponse à l'angiotensine II. Nous avons émis l'hypothèse que comparativement aux rates normales, les vaisseaux utérins des rates RCIU présentent une dysfonction des mécanismes de relaxation dépendant de l'endothélium lors de la réponse à des agents vasoactifs. Notre objectif était de caractériser l'influence de l'endothélium sur la régulation de la réactivité des artères utérines radiales dans notre modèle RCIU. À l'aide d'un myographe pressurisé, des courbes de concentration-réponse à des agents vasoactifs (Phényléphrine (Pe), Carbachol (Cbc) et Nitroprussiate de sodium (SNP)) ont été effectuées, en présence ou en absence d'inhibiteurs des voies principales de la relaxation dépendante de l'endothélium (monoxyde d'azote (NO), prostacycline (PGI2) et facteurs hyperpolarisants dépendant de l'endothélium (EDHF)). Nous avons ainsi démontré que les artères utérines radiales des rates RCIU ont un diamètre plus petit que celles des rates contrôles. Une utilisation plus grande du NO dans la réponse dilatatrice au Cbc a été observée chez les rates RCIU. De plus, l'inhibition de la voie de l'EDHF par l'ajout de KCl aux inhibiteurs de la voie du NO (L-NAME) et des PGI2 (Ibuprofène) bloque presque complètement la relaxation au Cbc chez les deux groupes. En conclusion, dans les artères utérines radiales des deux groupes, il y a une participation importante de l'EDHF lors de la dilatation au Cbc. De plus, dans notre modèle RCIU, la voie du NO est activée, probablement afin de compenser la diminution du diamètre des artères et la réduction de la perfusion utérine.

Moderate Champagne consumption promotes an acute improvement in acute endothelial-independent vascular function in healthy human volunteers

Epidemiological studies have suggested an inverse correlation between red wine consumption and the incidence of CVD. However, Champagne wine has not been fully investigated for its cardioprotective potential. In order to assess whether acute and moderate Champagne wine consumption is capable of modulating vascular function, we performed a randomised, placebo-controlled, cross-over intervention trial. We show that consumption of Champagne wine, but not a control matched for alcohol, carbohydrate and fruit-derived acid content, induced an acute change in endothelium-independent vasodilatation at 4 and 8 h post-consumption. Although both Champagne wine and the control also induced an increase in endothelium-dependent vascular reactivity at 4 h, there was no significant difference between the vascular effects induced by Champagne or the control at any time point. These effects were accompanied by an acute decrease in the concentration of matrix metalloproteinase (MMP-9), a significant decrease in plasma levels of oxidising species and an increase in urinary excretion of a number of phenolic metabolites. In particular, the mean total excretion of hippuric acid, protocatechuic acid and isoferulic acid were all significantly greater following the Champagne wine intervention compared with the control intervention. Our data suggest that a daily moderate consumption of Champagne wine may improve vascular performance via the delivery of phenolic constituents capable of improving NO bioavailability and reducing matrix metalloproteinase activity.

Soya isoflavone-enriched cereal bars affect markers of endothelial function in postmenopausal women

Soya isoflavones are thought to be cardioprotective due to their structural similarity to oestrogen. In order to investigate the effect of soya isoflavones on markers of endothelial function we conducted a randomised, double-blind, placebo-controlled, cross-over study with thirty healthy postmenopausal women. The women consumed cereal bars, with or without soya isoflavones (50 mg/d), for 8 weeks, separated by an 8-week washout period. Systemic arterial complince (SAC), isobaric arterial compliance (IAC), flow-mediated endothelium-dependent vasodilation (FMD) and nitroglycerine-mediated endothelium-independent vasodilation (NMD) were measured at the beginning of the study and after each intervention period. Blood pressure (BP) and plasma concentrations of nitrite and nitrate (NOx) and endothelin-1 (ET-1) were measured at the beginning and end of each intervention period. NMD was 13.4 (sem 2.0) % at baseline and 15.5 (sem 1.1) % after isoflavone treatment compared with 12.4 (sem 1.0) % after placebo treatment (P=0.03). NOx increased from 27.7 (sem 2.7) to 31.1 (sem 3.2) mu m after isoflavones treatment compared with 25.4 (sem 1.5) to 20.4 (sem 1.1) mu m after placebo treatment (P=0.003) and a significant increase in the NOx:ET-1 ratio (P=0.005) was observed after the isoflavone treatment compared with placebo. A significant difference in SAC after the isoflavone and placebo treatment was observed (P=0.04). No significant difference was found in FMD, IAC, BP and ET-1. In conclusion, 8 weeks' consumption of cereals bars enriched with 50 mg soya isoflavones/d increased plasma NOx concentrations and improved endothelium-independent vasodilation in healthy postmenopausal women.

Effects of chronic and acute consumption of fruit- and vegetable-puree-based drinks on vasodilation, risk factors for CVD and the response as a result of the eNOS G298T polymorphism

The average UK adult consumes less than three portions of fruit and vegetables daily, despite evidence to suggest that consuming five portions daily could help prevent chronic diseases. It is recommended that fruit juice should only count as one of these portions, as juicing removes fibre and releases sugars. However, fruit juices contain beneficial compounds such as vitamin C and flavonoids and could be a useful source of dietary phytochemicals. Two randomised controlled cross-over intervention studies investigating the effects of chronic and acute consumption of commercially-available fruit- and vegetable-puree-based drinks (FVPD) on bioavailability, antioxidant status and CVD risk factors are described. Blood and urine samples were collected during both studies and vascular tone was measured using laser Doppler imaging. In the chronic intervention study FVPD consumption was found to significantly increase dietary carotenoids (P = 0.001) and vitamin C (P = 0.003). Plasma carotenoids were increased (P = 0.001), but the increase in plasma vitamin C was not significant. There were no significant effects on oxidative stress, antioxidant status and other CVD risk factors. In the acute intervention study FVPD were found to increase total plasma nitrate and nitrite (P = 0.001) and plasma vitamin C (P = 0.002). There was no effect on plasma lipids or uric acid, but there was a lower glucose and insulin peak concentration after consumption of the FVPD compared with the sugar-matched control. There was a trend towards increased vasodilation following both chronic and acute FVPD consumption. All volunteers were retrospectively genotyped for the eNOS G298T polymorphism and the effect of genotype on the measurements is discussed. Overall, there was a non-significant trend towards increased endothelium-dependent vasodilation following both acute and chronic FVPD consumption. However, there was a significant time x treatment effect (P < 0.05) of acute FVPD consumption in individuals with the GG variant of the eNOS gene.

Combined oral contraceptive pills containing desogestrel or drospirenone enhance large vessel and microvasculature vasodilation in healthy premenopausal women

OBJECTIVE: To determine the effects of different COCs on endothelial function. BACKGROUND: COCs all contain ethinylestradiol, but different progestins; three of the more common progestins are DSG, LN, and DR. Ethinylestradiol enhances some measures of vascular reactivity, but certain progestins may increase risk of vascular diseases and impair endothelial vasodilation. METHODS: Twenty-nine healthy women taking COCs containing 30 μg ethinylestradiol and 150 μg DSG (Marvelon, n = 10), 150 μg LN (Microgynon, n = 10), or 3 mg DR (Yasmin, n = 9) had their vascular reactivity measured using various techniques during their pill-free week (days 5-7) and the third week of active pills (days 26-28). A reference group (n = 10) underwent the same measurements on two consecutive cycles. RESULTS: FMD and LDI were significantly higher during active-pill visits than pill-free visits in women taking DSG and DR (p < 0.02), but not in women taking LN. There were no differences between the duplicate measures in the reference group. CONCLUSIONS: COCs containing 150 μg DSG or 3 mg DR significantly increase endothelium-dependent vasodilation in both large vessels and peripheral microvasculature. These effects may be due to the progestins exhibiting differential effects on eNOS expression.

Thromboxane A2 inhibition of SKCa after NO synthase block in rat middle cerebral artery

NO/prostanoid independent, EDHF-mediated hyperpolarization and dilation in rat middle cerebral arteries is mediated solely by endothelial cell IK(Ca). However, when the NO-pathway is also active, both SK(Ca) and IK(Ca) contribute to EDHF responses. As the SK(Ca) component can be inhibited by stimulation of thromboxane A(2) (TxA(2)) TP receptors and NO has the potential ability to inhibit thromboxane synthesis, we investigated whether TxA(2) might explain loss of functional input from SK(Ca) during NOS inhibition in cerebral arteries. EXPERIMENTAL APPROACH: Rat middle cerebral arteries were mounted in a wire myograph. Endothelium-dependent responses to the PAR2 agonist, SLIGRL were assessed as simultaneous changes in smooth muscle membrane potential and tension. KEY RESULTS: Responses were obtained in the presence of L-NAME as appropriate. Inhibition of TP receptors with either ICI 192,605 or SQ 29,548, did not affect EDHF mediated hyperpolarization and relaxation, but in their presence neither TRAM-34 nor apamin (to block IK(Ca) and SK(Ca) respectively) individually affected the EDHF response. However, in combination they virtually abolished it. Similar effects were obtained in the presence of the thromboxane synthase inhibitor, furegrelate, which additionally revealed an iberiotoxin-sensitive residual EDHF hyperpolarization and relaxation in the combined presence of TRAM-34 and apamin. CONCLUSIONS AND IMPLICATIONS: In the rat middle cerebral artery, inhibition of NOS leads to a loss of the SK(Ca) component of EDHF responses. Either antagonism of TP receptors or block of thromboxane synthase restores an input through SK(Ca). These data indicate that NO normally enables SK(Ca) activity in rat middle cerebral arteries.

Evidence for involvement of both IKCa and SKCa channels in hyperpolarizing responses of the rat middle cerebral artery

Endothelium-derived hyperpolarizing factor responses in the rat middle cerebral artery are blocked by inhibiting IKCa channels alone, contrasting with peripheral vessels where block of both IKCa and SKCa is required. As the contribution of IKCa and SKCa to endothelium-dependent hyperpolarization differs in peripheral arteries, depending on the level of arterial constriction, we investigated the possibility that SKCa might contribute to equivalent hyperpolarization in cerebral arteries under certain conditions. METHODS: Rat middle cerebral arteries (approximately 175 microm) were mounted in a wire myograph. The effect of KCa channel blockers on endothelium-dependent responses to the protease-activated receptor 2 agonist, SLIGRL (20 micromol/L), were then assessed as simultaneous changes in tension and membrane potential. These data were correlated with the distribution of arterial KCa channels revealed with immunohistochemistry. RESULTS: SLIGRL hyperpolarized and relaxed cerebral arteries undergoing variable levels of stretch-induced tone. The relaxation was unaffected by specific inhibitors of IKCa (TRAM-34, 1 micromol/L) or SKCa (apamin, 50 nmol/L) alone or in combination. In contrast, the associated smooth-muscle hyperpolarization was inhibited, but only with these blockers in combination. Blocking nitric oxide synthase (NOS) or guanylyl cyclase evoked smooth-muscle depolarization and constriction, with both hyperpolarization and relaxation to SLIGRL being abolished by TRAM-34 alone, whereas apamin had no effect. Immunolabeling showed SKCa and IKCa within the endothelium. CONCLUSIONS: In the absence of NO, IKCa underpins endothelium-dependent hyperpolarization and relaxation in cerebral arteries. However, when NOS is active SKCa contributes to hyperpolarization, whatever the extent of background contraction. These changes may have relevance in vascular disease states where NO release is compromised and when the levels of SKCa expression may be altered.

The Glu298Asp single nucleotide polymorphism in the endothelial nitric oxide synthase gene differentially effects the vascular response to acute consumption of fruit and vegetable puree-based drinks

Scope Diets low in fruits and vegetables (FV) are responsible for 2.7 million deaths from cardiovascular diseases (CVD) and certain cancers annually. Many FV and their juices contain flavonoids, some of which increase endothelial nitric oxide synthase (eNOS) activity. A single nucleotide polymorphism in the eNOS gene, where thymine (T) replaces guanine (G) at position 894 predicting substitution of glutamate for aspartate at codon 298 (Glu298Asp), has been associated with increased CVD risk due to effects on nitric oxide synthesis and subsequently vascular reactivity. Individuals can be homozygous for guanine (GG), thymine (TT) or heterozygous (GT). Methods and results We investigated the effects of acute ingestion of a FV-puree-based-drink (FVPD) on vasodilation and antioxidant status in subjects retrospectively genotyped for this polymorphism. Healthy volunteers (n = 24; 11 GG, 11 GT, 2 TT) aged 30–70 were recruited to a randomized, controlled, crossover, acute study. We showed that acute consumption of 400 mL FVPD differentially affected individuals depending on their genotype. There was a significant genotype interaction for endothelium-dependent vasodilation measured by laser Doppler imaging with iontophoresis (P < 0.05) and ex vivo low-density lipoproteins (LDL) oxidation (P = 0.002). GG subjects had increased endothelium-dependent vasodilation 180 min (P = 0.028) and reduced ex vivo LDL oxidation (P = 0.013) after 60 min after FVPD compared with control, no differences were observed in GT subjects. Conclusion eNOS Glu298Asp genotype differentially affects vasodilation and ex vivo LDL oxidation after consumption of FV in the form of a puree-based drink.