Preparation and characterisation of Dextran-70 hydrogel for controlled release of praziquantel

Um hidrogel foi desenvolvido a partir de dextrano 70 kDa (DEX-70) e praziquantel incorporado (PZQ) como fármaco modelo. Propriedades biofarmacêuticas, como solubilidade e velocidade de dissolução, foram analisadas no desenvolvimento do hidrogel. Além disso, o hidrogel também foi caracterizado por espectroscopia na região do infravermelho e calorimetria diferencial exploratória (DSC). Testes da taxa de intumescimento mostraram que o hidrogel intumesce lentamente, embora tenha sido mais rápido do que a taxa do polímero livre. Nos testes de dissolução, o hidrogel liberou o fármaco lenta e continuamente. Esta liberação lenta foi semelhante a observada nos testes de intumescimento e resultou em uma liberação controlada do fármaco. Assim, o dextrano 70 kDa é um polímero adequado para o desenvolvimento de hidrogéis como veículos para a liberação controlada de fármacos.

The early systemic and gastrointestinal oxygenation effects of hemorrhagic shock resuscitation with hypertonic saline and hypertonic saline 6% dextran-70: A comparative study in dogs

The smaller volemic state from hypertonic (7.5%) saline (HS) solution administration in hemorrhagic shock can determine lesser systemic oxygen delivery and tissue oxygenation than conventional plasma expanders. In a model of hemorrhagic shock in dogs, we studied the systemic and gastrointestinal oxygenation effects of HS and hyperoncotic (6%) dextran-70 in combination with HS (HSD) solutions in comparison with lactated Ringer's (LR) and (6%) hydroxyethyl starch (HES) solutions. Forty-eight mongrel dogs were anesthetized, mechanically ventilated, and subjected to splenectomy. A gastric air tonometer was placed. in the stomach for intramucosal gastric CO2 (Pgco(2)) determination and for the calculation of intramucosal. pH (pHi):[pHi = pHa - log(Pgco(2)/Paco(2))].The dogs were hemorrhaged (42% of blood volume) to hold mean arterial blood pressure at 40-50 mm Hg over 30 min and were then resuscitated with LR (n = 12) in a 3:1 relation to removed blood volume; HS (n = 12), 6 mL / kg; HSD (n = 12), 6 mL / kg; and HES (mean molecular weight, 200 kDa; degree of substitution, 0.5) (n = 12) in a 1:1 relation to the removed blood volume. Hemodynamic, systemic, and gastric oxygenation variables were measured at baseline, after 30 min of hemorrhage, and 5, 60, and 120 min after intravascular fluid resuscitation. After fluid resuscitation, HS showed significantly lower arterial pH and mixed venous Po-2 and higher systemic oxygen uptake index and systemic oxygenation extraction than LR and HES (P < 0.05), whereas HSD showed significantly lower arterial pH than LR and HES (P < 0.05). Only HS and HSD did not return arterial pH and pHi to control levels (P < 0.05). In conclusion, all solutions improved systemic and gastrointestinal oxygenation after hemorrhagic shock in dogs. However, the HS solution showed the worst response in comparison to LR and HES solutions in relation to systemic oxygenation, whereas HSD showed intermediate values. HS and HSD solutions did not return regional oxygenation to control values.

Early hemodynamic and renal effects of hemorrhagic shock resuscitation with lactated Ringer's solution, hydroxyethyl starch, and hypertonic saline with or without 6% dextran-70

Background. Considering the renal effects of fluid resuscitation in hemorrhaged patients, the choice of fluid has been a source of controversy. In a model of hemorrhagic shock, we studied the early hemodynamic and renal effects of fluid resuscitation with lactated Ringer's (LR), 6% hydroxyethyl starch (HES), and 7.5% hypertonic saline (HS) with or without 6% dextran-70 (HSD).Materials and methods. Forty-eight dogs were anesthetized and submitted to splenectomy. An estimated 40% blood volume was removed to maintain mean arterial pressure (MAP) at 40 mm Hg for 30 min. The dogs were divided into four groups: LR, in a 3:1 ratio to removed blood volume; HS, 6 mL kg(-1); HSD, 6 mL kg(-1); and HES in a 1:1 ratio to removed blood volume. Hemodynamics and renal function were studied during shock and 5, 60, and 120 min after fluid replacement.Results. Shock treatment increased MAP similarly in all groups. At 5 min, cardiac filling pressures and cardiac performance indexes were higher for LR and HES but, after 120 min, there were no differences among groups. Renal blood flow and glomerular filtration rate (GFR) were higher in LR at 60 min but GFR returned to baseline values in all groups at 120 min. Diuresis was higher for LR at 5 min and for LR and HES at 60 min. There were no differences among groups in renal variables 120 min after treatment.Conclusions. Despite the immediate differences in hemodynamic responses, the low-volume resuscitation fluids, HS and HSD, are equally effective to LR and HES in restoring renal performance 120 min after hemorrhagic shock treatment. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Eficácia da solução de cloreto de sódio a 7,5% com e sem dextran 70 a 6% na preservação da função renal de cães hipovolêmicos submetidos à isquemia-reperfusão

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: As soluções hipertônicas de cloreto de sódio, associadas ou não a colóides hiperoncóticos, podem ser eficazes em proteger o rim em situações de hipovolemia. O objetivo deste estudo foi verificar, em cães, o real benefício dessas soluções sobre a função renal, em vigência de hipovolemia e isquemia do órgão. MÉTODO: em 24 cães, anestesiados com pentobarbital sódico, submetidos à nefrectomia direita e à expansão volêmica com solução de Ringer (1 ml.kg-1.min-1), foram observadas possíveis alterações renais morfo-funcionais após hemorragia de 20 ml.kg-1 e trinta minutos de total isquemia renal esquerda, com posterior reperfusão, além da repercussão renal da administração de soluções de cloreto de sódio 7,5% (SH) e esta em dextran 70 a 6% (SHD). Atributos estudados: FC, PAM, pressão de veia cava inferior, fluxo sangüíneo renal, resistência vascular renal, hematócrito, Na+, K+, osmolaridade plasmática, PaO2, PaCO2 e pH, depuração (para-aminohipurato de sódio - PAH-1, creatinina, osmolar, água livre, Na+, K+), fração de filtração, volume e osmolaridade urinários, excreções urinárias e fracionárias de Na+ e K+ e exame histopatológico do rim. Os atributos foram estudados em três grupos (G1, G2 e G3) e em cinco momentos. RESULTADOS: Houve elevação estatisticamente significativa da pressão arterial média em G2 e G3, da resistência vascular renal em G1, do fluxo sangüíneo renal e da depuração de PAH em G3, da excreção fracionária de Na+ em G2 e G3, das depurações de creatinina, osmolar, de água livre e de Na+ e K+, da excreção urinária de Na+ e K+ e do volume urinário em G3. CONCLUSÕES: A SHD administrada 15 minutos após hemorragia moderada e 30 minutos antes de insulto isquêmico de 30 minutos foi eficiente em proteger o rim de cães das repercussões da isquemia-reperfusão. Não foi constatada alteração histopatológica renal à microscopia óptica.

Efeitos hemodinâmicos e metabólicos imediatos determinados pelas soluções de cloreto de sódio a 7,5% e de sua associação ao dextran 70 a 6% na reanimação do choque hemorrágico: estudo experimental em cães

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: O dextran associado à solução hipertônica de cloreto sódio a 7,5% apresenta efeitos hemodinâmicos benéficos no controle prolongado da reanimação no choque hemorrágico. O objetivo deste estudo foi verificar se a associação do dextran à solução de cloreto de sódio a 7,5% apresentaria vantagens na avaliação imediata dos parâmetros hemodinâmicos e metabólicos na reanimação em modelo de choque hemorrágico controlado em cães. MÉTODO: Foram estudados 16 cães submetidos à hemorragia controlada até que a pressão arterial média atingisse 40 mmHg e permanecesse assim por até 30 minutos. Estes foram divididos em G1, com administração de NaCI a 7,5%, e G2, com administração NaCI a 7,5% combinada com dextran 70 a 6%, no volume de 4 mL.kg-1, durante três minutos. Foram avaliados os parâmetros hemodinâmicos e metabólicos. Consideraram-se quatro momentos: M1 - 10 minutos após o preparo cirúrgico, M2 - obtido na metade da fase de choque, M3 - obtido dois minutos após o final da administração das soluções, M4 - 30 minutos após o início da reanimação. RESULTADOS: Após a reanimação, não houve diferença significativa dos valores da FC, PAM, PCP e IRVS. O G2 apresentou valores maiores do IC em M4. Os valores da SvO2 foram menores no G1, final do experimento. A C(a-v)O2 foi maior no G1 nos momentos M3 e M4. Os valores do VO2 aumentaram nos dois grupos em M4 e os valores do lactato plasmático aumentaram progressivamente até M3 e diminuíram em M4. Houve aumento dos valores do Na plasmático e redução do hematócrito nos dois grupos. CONCLUSÕES: O G2 mostrou melhor desempenho hemodinâmico principalmente após 30 minutos do início da reanimação. Observou-se, também, maior expansão plasmática e melhor perfusão tecidual na associação do dextran ao NaCl a 7,5%.

Ressuscitação hipertônica com salina/dextran em pacientes sépticos graves estáveis : um estudo randomizado

Objetivo: estudar os efeitos hemodinâmicos da solução salina hipertônica/dextran, comparada com solução salina normal, em pacientes com sepse grave. Modelo: ensaio clínico randomizado, prospectivo, duplo-cego, controlado. Local: Unidade de Terapia Intensiva de um hospital universitário. Pacientes: 29 pacientes com sepse grave, admitidos na UTI com pressão de oclusão da artéria pulmonar (POAP) menor que 12 mmHg. Intervenções: os pacientes foram randomizados para receber 250 ml da solução salina normal [NaCl 0,9%] (Grupo SS, n=16) ou solução salina hipertônica [NaCl 7,5%]/dextran 70 8% ( Grupo SSH, n=13). Medidas e resultados: para cada grupo foram coletadas medidas hemodinâmicas, gasometrias (arterial e venosa), lactato e sódio séricos nos tempos 0, 30 minutos, 60 minutos, 120 minutos e 180 minutos. Durante o período do estudo não foi permitida qualquer alteração na infusão tanto de fluidos quanto das drogas vasopressoras. A POAP foi maior no grupo SSH, com a diferença sendo maior em 30 minutos (10,7±3,2 mmHg vs. 6,8±3,2 mmHg) e 60 minutos (10,3±3 mmHg vs. 7,4±2,9 mmHg); p<0,05. O índice cardíaco aumentou apenas no grupo SSH, sendo que as diferenças foram maiores em 30 minutos (6,5±4,7 l min-1 m-2 vs. 3,8±3,4 l min-1 m-2), em 60 minutos (4,9±4,5 l min-1 m-2 vs. 3,7±3,3 l min-1 m-2) e em 120 minutos (5,0±4,3 l min-1 m-2 vs. 4,1±3,4 l min-1 m-2); p<0,05. O índice sistólico seguiu o mesmo padrão e foi maior em 30 minutos (53,6[39,2-62,8] ml m-2 vs. 35,6[31,2-49,2] ml m-2) e em 60 minutos (46,8[39,7-56,6] ml m-2 vs. 33,9[32,2-47,7] ml m-2); p<0,05. A resistência vascular sistêmica diminuiu no grupo SSH e foi menor nos tempos 30 minutos (824±277 dyne s-1 cm-5 m-2 vs. 1139±245 dyne s-1 cm-5 m-2), em 60 minutos (921±256 dyne s-1 cm-5 m-2 vs. 1246±308 dyne s-1 cm-5 m-2) e em 120 minutos (925±226 dyne s-1 cm-5 m-2 vs. 1269±494 dyne s-1 cm-5 m-2); p<0,05. O sódio sérico aumentou no grupo SSH e foi maior do que o grupo SS em 30 minutos (145±3 mEq l-1 vs. 137±7 mEq l-1), em 60 minutos (143±4 mEq l-1 vs. 136±77 mEq l-1), em 120 minutos (142±5 mEq l-1vs. 136±7 mEq l-1) e em 180 minutos (142±5 mEq l-1 vs. 136±87 mEq l-1); p<0,05. Conclusão: Solução salina hipertônica/dextran pode melhorar a performance cardiovascular na ressuscitação de pacientes com sepse grave. Os efeitos hemodinâmicos parecem estar relacionados tanto ao efeito no volume quanto a melhora da função cardíaca. A SSH/dextran podem ajudar a restaurar rapidamente a estabilidade hemodinâmica em pacientes sépticos, hipovolêmicos, sem apresentar efeitos indesejáveis significativos.

Desenvolvimento de blendas de dextranos de pesos moleculares 70 e 148 KDA para a obtenção de hidrogéis contendo praziquantel

Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas - FCFAR

Variação da pressão sistólica como indicadora precoce de hipovolemia e guia de reposição volêmica com solução hiperosmótica e hiperoncótica no cão

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Estudos introduziram novo método para avaliação da pré-carga, baseado na análise da variação da pressão sistólica (VPS) durante ventilação artificial. O objetivo desta pesquisa é avaliar se a VPS e sua derivada delta down (ddown) são indicadoras precoces de hipovolemia e guias de reposição volêmica com solução hiperosmótica e hiperoncótica. MÉTODO: Doze cães foram submetidos a sangramentos parciais de 5% da volemia até se atingir 20% da volemia (14 ml.kg-1). Antes (controle) e após cada sangramento foram realizadas análises hemodinâmicas, respiratórias e sangüíneas. Após, os cães foram submetidos à reposição com solução de NaCl a 7,5% em dextran 70 a 3,75% (SHD) (4 ml.kg-1) e novas análises dos atributos estudados foram realizadas aos 5 e 30 minutos após a reposição. RESULTADOS: A pressão arterial média diminuiu durante o sangramento e aumentou após a reposição, sem retornar aos valores do controle. As pressões da artéria pulmonar e do átrio direito (PAD) diminuíram antes e aumentaram após a reposição para valores semelhantes aos do controle. A pressão da artéria pulmonar ocluída (PAPO) diminuiu após o primeiro sangramento e manteve-se em valores abaixo aos do controle, mesmo após a reposição. O índice cardíaco não se alterou, mas aumentou após a reposição, para valores superiores aos do controle. O índice sistólico (IS) diminuiu antes e aumentou após a reposição, em níveis superiores aos do controle. Os índices de resistência vascular sistêmica (IRVS) e pulmonar (IRVP) não se alteraram antes, mas diminuíram após a reposição, com o IRVS em níveis inferiores aos do controle, e o IRVP em níveis semelhantes aos do controle. Os índices de trabalho sistólico dos ventrículos direito (ITSVD) e esquerdo (ITSVE) diminuíram durante o sangramento, mas aumentaram após a reposição, com o ITSVD em níveis superiores aos do controle e o ITSVE em níveis semelhantes aos do controle. A VPS e ddown aumentaram progressivamente durante o sangramento e diminuíram após a reposição, mas mantendo-se em valores superiores aos do controle. As maiores correlações de VPS e ddown foram com IS, PAPO, PAD e ITSVE. CONCLUSÕES: No cão, nas condições empregadas, a VPS e sua derivada ddown são indicadoras precoces de hipovolemia e guias sensíveis de reposição volêmica com SHD.

Prevenção de aderências pélvicas: estudo experimental em ratas com diferentes modalidades terapêuticas

OBJETIVOS: avaliar o grau de aderências pélvicas em função do tempo e da utilização de diferentes substâncias empregadas na sua profilaxia. MATERIAL E MÉTODOS: estudo prospectivo com 120 ratas Wistar, albinas, virgens, 3 a 4 meses de idade, pesando aproximadamente 250 gramas, divididas aleatoriamente em 10 grupos de 12 animais cada: controle, sem lesão; lesões e sem tratamento; lesões + solução fisiológica 0,9%; lesões + Ringer-lactato; lesões + dextrano 70 a 32%; lesões + Ringer-lactato/heparina; lesões + Ringer-lactato/dexametasona; lesões + Ringer-lactato/hidrocortisona/dexametasona/ampicilina; lesões + Ringer-lactato/albumina e lesões + carboximetilcelulose 1%. Após anestesiados os animais, realizaram-se dois tipos de lesões nos cornos uterinos (escarificação e eletrocauterização), seguidos de tratamento profilático intraperitoneal com as soluções citadas. No 7º, 14º e 28º dia pós-operatório, momentos M1, M2 e M3, respectivamente, avaliaram-se quatro ratas de cada grupo quanto à presença de aderências. Os métodos empregados na quantificação das aderências encontradas basearam-se na classificação de Cohen, com escores variando de 0 a 4+ de acordo com a quantidade, características e localização das aderências. Foram usadas provas paramétricas para análise da variância e Kruskal-Wallis. RESULTADOS: os melhores tratamentos para prevenção de aderência pélvica em ratas foram: Ringer-lactato/dexametasona (predomínio do escore 1+), dextrano 70 a 32% (predomínio do escore 2+) e Ringer-lactato/hidrocortisona/dexametasona/ampicilina (predomínio do escore 2+). O período pós-operatório, representado pelo momento M3, e a técnica cirúrgica, predominantemente com escore 0, influíram na adesiólise e manutenção de aderências pélvicas em ratas. CONCLUSÕES: a prevenção de aderências pélvicas em ratas inicia-se no processo cirúrgico de baixo dano tecidual; o uso de substâncias profiláticas (soluções) tem eficácia variada, sendo que algumas mostraram-se mais eficazes que outras.

TROMBOSE VENOSA EXPERIMENTAL NA COBAIA: EFEITO DA HEPARINA E DE DROGAS QUE ALTERAM A FUNCAO PLAQUETARIA

Thrombosis was induced in the jugular vein of guinea pigs by damage of the epithelium with a sclerosing solution. The effect of heparin, Dextran 70, acetylsalicylic acid, dipyridamole and phenylbutazone in preventing the development of the thrombus was investigated. Only heparin in high doses showed this effect.

Variação da pressão sistólica como indicadora precoce de hipovolemia e guia de reposição volêmica com solução hiperosmótica e hiperoncótica no cão

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Plasma volume expansion does not increase maximal cardiac output or VO2 max in lowlanders acclimatized to altitude

[EN] With altitude acclimatization, blood hemoglobin concentration increases while plasma volume (PV) and maximal cardiac output (Qmax) decrease. This investigation aimed to determine whether reduction of Qmax at altitude is due to low circulating blood volume (BV). Eight Danish lowlanders (3 females, 5 males: age 24.0 +/- 0.6 yr; mean +/- SE) performed submaximal and maximal exercise on a cycle ergometer after 9 wk at 5,260 m altitude (Mt. Chacaltaya, Bolivia). This was done first with BV resulting from acclimatization (BV = 5.40 +/- 0.39 liters) and again 2-4 days later, 1 h after PV expansion with 1 liter of 6% dextran 70 (BV = 6.32 +/- 0.34 liters). PV expansion had no effect on Qmax, maximal O2 consumption (VO2), and exercise capacity. Despite maximal systemic O2 transport being reduced 19% due to hemodilution after PV expansion, whole body VO2 was maintained by greater systemic O2 extraction (P < 0.05). Leg blood flow was elevated (P < 0.05) in hypervolemic conditions, which compensated for hemodilution resulting in similar leg O2 delivery and leg VO2 during exercise regardless of PV. Pulmonary ventilation, gas exchange, and acid-base balance were essentially unaffected by PV expansion. Sea level Qmax and exercise capacity were restored with hyperoxia at altitude independently of BV. Low BV is not a primary cause for reduction of Qmax at altitude when acclimatized. Furthermore, hemodilution caused by PV expansion at altitude is compensated for by increased systemic O2 extraction with similar peak muscular O2 delivery, such that maximal exercise capacity is unaffected.

Effect of blood haemoglobin concentration on V(O2,max) and cardiovascular function in lowlanders acclimatised to 5260 m

[EN] The principal aim of this investigation was to determine the influence of blood haemoglobin concentration ([Hb]) on maximal exercise capacity and maximal O(2) consumption (V(O(2),max)) in healthy subjects acclimatised to high altitude. Secondarily, we examined the effects of [Hb] on the regulation of cardiac output (CO), blood pressure and muscular blood flow (LBF) during exercise. Eight Danish lowlanders (three females and five males; 24 +/- 0.6 years, mean +/- S.E.M.) performed submaximal and maximal exercise on a cycle ergometer after 9 weeks at an altitude of 5260 m (Mt Chacaltaya, Bolivia). This was done first with the high [Hb] resulting from acclimatisation and again 2-4 days later, 1 h after isovolaemic haemodilution with Dextran 70 to near sea level [Hb]. After measurements at maximal exercise while breathing air at each [Hb], subjects were switched to hyperoxia (55 % O(2) in N(2)) and the measurements were repeated, increasing the work rate as tolerated. Hyperoxia increased maximal power output and leg V(O(2),max), showing that breathing ambient air at 5260 m, V(O(2),max) is limited by the availability of O(2) rather than by muscular oxidative capacity. Altitude increased [Hb] by 36 % from 136 +/- 5 to 185 +/- 5 g l(-1) (P < 0.001), while haemodilution (replacing 1 l of blood with 1 l of 6 % Dextran) lowered [Hb] by 24 % to 142 +/- 6 g l(-1) (P < 0.001). Haemodilution had no effect on maximal pulmonary or leg V(O(2),max), or power output. Despite higher LBF, leg O(2) delivery was reduced and maximal V(O(2)) was thus maintained by higher O(2) extraction. While CO increased linearly with work rate irrespective of [Hb] or inspired oxygen fraction (F(I,O(2))), both LBF and leg vascular conductance were systematically higher when [Hb] was low. Close and significant relationships were seen between LBF (and CO) and both plasma noradrenaline and K(+) concentrations, independently of [Hb] and F(I,O(2)). In summary, under conditions where O(2) supply limits maximal exercise, the increase in [Hb] with altitude acclimatisation does not improve maximal exercise capacity or V(O(2),max), and does not alter peak CO. However, LBF and vascular conductance are higher at altitude when [Hb] is lowered to sea level values, with both relating closely to catecholamine and potassium concentrations. This suggests that the lack of effect of [Hb] on V(O(2),max) may involve reciprocal changes in LBF via local metabolic control of the muscle vasculature.

The antithrombotic effect of dextran-40 in man is due to enhanced fibrinolysis in vivo

BACKGROUND: Dextran-40 is effective in reducing postoperative Doppler-detectable embolization in patients undergoing carotid endarterectomy (CEA). Dextrans are thought to have antithrombotic and antiplatelet effects. The mode of action is unclear. In rats, dextran blocks uptake of tissue plasminogen activator (tPA) by mannose-binding receptors. Because this would have the effect of enhancing endogenous fibrinolysis, we explored this effect of dextran-40 on fibrinolysis in man. METHODS: Twenty patients undergoing endovascular stenting for abdominal aortic aneurysm were randomized to receive 100 mL of 10% dextran-40 or saline, over 1 hour, during their operation in addition to heparin. Blood samples were taken preoperatively, intraoperatively (immediately after operative procedure), and 24 hours postoperatively. Thrombi were formed in a Chandler loop and used to assess endogenous fibrinolysis over 24 hours, measured as the fall in thrombus weight, and the release of fluorescently labelled fibrinogen from the thrombus. Plasma samples were analyzed for markers of fibrinolysis; plasmin-antiplasmin (PAP), PAI-1, and t-PA, and for functional von Willebrand factor (vWF). Platelet response to thrombin and other agonists was measured by flow cytometry. RESULTS: Thrombi formed ex vivo from the intraoperative blood samples from the dextran-treated patients exhibited significantly greater fibrinolysis vs preoperative samples, seen both as a significantly greater percentage reduction in thrombus weight (from 34.7% to 70.6% reduction) and as an 175% increase in the release of fluorescence (P < .05). Fibrinolysis returned to baseline levels the next day. No change was seen in the saline-treated group. Plasma levels of PAP and PAI-1 increased significantly postoperatively in the dextran-treated group vs the saline group (P < .05). The postoperative level of functional VWF was significantly lower in the dextran-treated group vs controls. A specific reduction occurred in the platelet response to thrombin, but not to other agonists, in the intraoperative samples from the dextran-treated group (11.1% vs 37.1%; P = .022), which was not seen in the controls. CONCLUSIONS: These data are consistent with a rise in plasmin due to dextran blockade of tPA uptake in vivo, leading to enhanced fibrinolysis, cleavage of vWF and of the platelet protease-activated receptor-1 (PAR-1) thrombin receptor. This suggests that dextran exerts a combined therapeutic effect, enhancing endogenous fibrinolysis, whilst also reducing platelet adhesion to vWF and platelet activation by thrombin. The proven antithrombotic efficacy of low-dose dextran in carotid surgery may be applicable to wider therapeutic use.

Dextran sulfate modulates MAP kinase signaling and reduces endothelial injury in a rat aortic clamping model

OBJECTIVE: Mitogen-activated protein kinases (MAPKs), including JNK, p38, and ERK1/2, noticeably influence ischemia/reperfusion injury (IRI). The complement inhibitor dextran sulfate (DXS) associates with damaged endothelium denudated of its heparan sulfate proteoglycan (HSPG) layer. Other glycosaminoglycan analogs are known to influence MAPK signaling. Hypothetically therefore, targeted intravascular cytoprotection by DXS may function in part through influencing MAPK activation to reduce IRI-induced damage of the vasculature. METHODS: IRI of the infrarenal aorta of male Wistar rats was induced by 90 minutes clamping followed by 120 minutes reperfusion. DXS (5 mg/mL) or physiologic saline (NaCl controls) was infused locally into the ischemic aortic segment immediately prior to reperfusion. Ninety minutes ischemia-only and heparinase infusion (maximal damage) experiments, as well as native rat aorta, served as controls. Aortas were excised following termination of the experiments for further analysis. RESULTS: DXS significantly inhibited IRI-induced JNK and ERK1/2 activation (P = .043; P =.005) without influencing the p38 pathway (P =.110). Reduced aortic injury, with significant inhibition of apoptosis (P = .032 for DXS vs NaCl), correlated with decreased nuclear factor kappaB translocation within the aortic wall. DXS treatment clearly reduced C1q, C4b/c, C3b/c, and C9 complement deposition, whilst preserving endothelial cell integrity and reducing reperfusion-induced HSPG shedding. Protection was associated with binding of fluorescein labeled DXS to ischemically damaged tissue. CONCLUSIONS: Local application of DXS into ischemic vasculature immediately prior to reperfusion reduces complement deposition and preserves endothelial integrity, partially through modulating activation of MAPKs and may offer a new approach to tackle IRI in vascular surgical procedures. CLINICAL RELEVANCE: The purpose of the present study was to determine the role of dextran sulfate (DXS), a glycosaminoglycan analog and complement inhibitor, in modulating intracellular MAPK signaling pathways, reducing complement activation and ultimately attenuating ischemia/reperfusion injury (IRI) in a rat aortic-clamping model, in part a surrogate model to study the microvasculature. The study shows a role for DXS in ameliorating endothelial injury by reducing IRI-mediated damage and intravascular, local inflammation in the affected aortic segment. DXS may be envisaged as an endothelial protectant in vascular injury, such as occurs during vascular surgical procedures.