Effects of L-alanyl-glutamine upon the blood and kidney biochemical parameters in the rat hind limb model of ischemia/reperfusion

PURPOSE: To investigate the effects of l-alanyl-glutamine (Ala-Gln) intragastric administration upon blood and kidney metabolic parameters alterations in rats subjected to ischemia/reperfusion of hind limb. METHODS: Forty-eight male rats were randomized in 2 groups offered via gavage either saline 2.0 mL (G-1) or Ala-Gln solution 0.75 mgKg-1(G-2) once a day at 7 AM during 7 days. One-hour after the last gavage (Day 7) all rats were submitted to ether anesthesia, laparotomy and clamping of the left iliac artery for 3 h. Kidney and blood samples were collected at the end of ischemic period (3h) and at 1-3-6h during reperfusion period for metabolites (pyruvate, lactate, glucose and ketone bodies) enzymatic analysis. ATP was also assayed in kidney samples. RESULTS: Lactacemia and ketonemia were significantly increased in Ala-Gln treated rats during reperfusion. Kidney pyruvate concentrations were significantly decreased and tissue lactate concentrations were significantly increased during reperfusion (1h and 3h) in G-2 rats compared with respective controls. Glucose, ATP and ketone bodies concentrations were significantly increased in the kidney in L-Ala-Gln treated rats at 3 hours after reperfusion as compared to respective controls. CONCLUSIONS: Unilateral hind limb ischemia in L-Ala-Gln pre-treated rats may induce increased lactacemia and increased kidney lactate concentrations, indicating increased glycolytic activity in renal medulla and in other peripheral tissues. Higher ketonemia during reperfusion may reflect a possible increase in ketogenesis due to lower insulin plasma concentration hepatic signaling as a result of increased glucose oxidation in peripheral tissues, caused by the intra-gastric administration of glutamine dipeptide, suggesting also decreased insulin resistance.

OBJETIVO: Investigar alterações dos parâmetros metabólicos no sangue e rim de ratos submetidos à isquemia/reperfusão do membro pélvico. MÉTODOS: Quarenta e oito ratos machos foram distribuídos aleatoriamente em 2 grupos pré-tratados com administração intragástrica de solução salina 2,0 mL (G-1) ou L-alanil-glutamina 0,75 mgKg-1(G-2), uma vez ao dia (7:00h) durante 7 dias. Uma hora após a última gavagem todos os ratos foram anestesiados com éter dietílico, laparotomizados e submetidos ao pinçamento da artéria de ilíaca esquerda, durante 3 horas. Amostras foram coletadas ao término de isquemia e durante a reperfusão (1-3-6h) para determinação das concentrações in vivo de piruvato, lactato, glicose e corpos cetônicos (rim e sangue) e ATP (rim). RESULTADOS: Lactacemia e cetonemia aumentaram no grupo G-2 quando comparadas às aferidas em ratos não-tratados, durante a reperfusão. As concentrações de piruvato diminuíram e de lactato aumentaram significativamente no rim, durante a reperfusão (1h, 3h) em ratos do G-2 comparados aos respectivos controles. Houve um aumento significante nas concentrações renais de glicose, ATP e corpos cetônicos nos ratos tratados com L-alanil-glutamina durante a reperfusão (3h). CONCLUSÕES: A isquemia do membro pélvico em ratos pré-tratados com L-alanil-glutamina induz aumento da lactacemia e da concentração de lactato renal, indicando atividade glicolítica aumentada na medula renal. A hipercetonemia induzida pela oferta do dipeptídeo sugere cetogênese elevada, sinalizada por possível queda nas concentrações plasmáticas de insulina resultante da maior oxidação de glicose e utilização desse hormônio em tecidos periféricos.

Repercussões da L-alanil-glutamina sobre as concentrações de lactato e lactato desidrogenase (LDH) em pacientes com isquemia crítica dos membros inferiores submetidos a revascularização distal

PURPOSE: Investigate the repercussions of L-alanyl-glutamine in muscular tissue concentrations of lactate, and venous and arterial blood concentrations of LDH, in patients with critical ischemia of the lower limbs submitted to distal revascularization. METHODS: Sixteen adults (12 male/4 female) were distributed in 2 groups (1-Control/2-Experiment). Three hours after the intravenous injection of 250 ml of a 20% solution of L-alanyl-glutamine added to 750 ml of saline solution (Group 2); or 1000 ml of saline solution (Group 1), distal bypass was carried out under spinal anesthesia. Muscle and blood samples (arterial/venous) were collected at the beginning of the surgical procedure (TI), at the end (TF), and 10 and 20 minutes after re-establishment of blood flow. RESULTS: Significant reduction (p 0,05) of lactate concentration was observed in healthy muscle tissue in L-alanyl-glutamine treated patients in comparison to control group, at all times studied. There was a significant reduction (p 0,05) in venous concentrations of LDH in treated patients at all times studied (TI/TFV/T1V/T2V); and in arterial blood during reperfusion (T1A/T2A). CONCLUSIONS: 1. Decreased lactate concentrations in healthy skeletal muscle in patients treated with L-alanyl-glutamine suggests greater utilization of pyruvate for energy production than its conversion to lactate in Krebs cycle boosting aerobic glycolysis. 2. - Drop in venous blood concentrations of LDH in treated patients with L-alanyl-glutamine at all times during ischemia, and 10 and 20 minutes after reperfusion, also suggests augmented utilization of pyruvate for energy production via aerobic glycolysis.

OBJETIVO: Investigar efeitos da L-alanil-glutamina nas concentrações musculares de lactato, e nas concentrações sanguíneas de LDH, em pacientes com isquemia crítica dos membros inferiores submetidos à revascularização distal. MÉTODOS: Dezesseis adultos (12-homens/4-mulheres) foram distribuídos em 2 grupos (1-controle/2-estudo). Três horas após injeção endovenosa de 250 ml de L-alanil-glutamina a 20% adicionados a 750 ml de soro fisiológico (Grupo 2), ou 1000 ml de solução salina (Grupo 1), iniciava-se a revascularização, sob raquianestesia. Amostras musculares e de sangue (arterial/venoso) foram coletadas no início do procedimento (TI), no final (TF), e 10 e 20 minutos após isquemia (T1/T2). RESULTADOS: Observou-se redução significante (p 0,05) da concentração de lactato no tecido muscular sadio dos pacientes tratados com L-alanil-glutamina, em comparação ao grupo controle, em todos os tempos estudados. Houve redução significante nas concentrações de LDH no sangue venoso dos pacientes tratados, em todos os tempos (TIV/TFV/T1V/T2V), e no sangue arterial durante a reperfusão (T1A/T2A). CONCLUSÕES: Queda na concentração de lactato no músculo, e redução nas concentrações arteriais e venosas de LDH, em pacientes recipientes de L-alanil-glutamina, sugere maior utilização de piruvato para produção de energia no ciclo de Krebs do que sua conversão para lactato, com prevalência da glicólise aeróbica.

Efeitos metabólicos da glutamina em ratos submetidos à queimadura por água fervente (escaldadura)

PURPOSE: Investigate the metabolic effects of L- glutamine (Gln) in rats subjected to scald burn. METHODS: Twenty-four anesthetized male Wistar rats were submitted to scald burn of dorsal skin secondary to exposure to hot water (100ºC) for 10 sec (30% of body surface). Eighteen and 42h later rats were randomized to receive (by gavage) 2ml of water (G-1) or equal volume (0,5g/Kg weight/day) of Gln solution (G-2). Tissue and blood samples were collected at the end of 24h (D1) and 48h (D2) post burn for enzymatic analysis. RESULTS: Glucose concentrations were significantly increased in healthy skin in G-2/D2 and in burned skin in G-2/D1. Lactate concentrations were significantly increased in G-2/D1 in muscle (11,29 ± 1,25 mmol/g versus 7,43 ± 0,93 mmol/g - p 0.05) and in G-2/D2 subgroups in liver (7,68 ± 1,49 mmol/g versus 3,27 ±0,67 mmol/g - p 0.01) and healthy skin (5,30 ± 0,42 mmol/g versus 3,57 ± 0,38 mmol/g - p 0.05). Pyruvate concentrations were significantly decreased in G-2/D1 subgroups in muscle and liver and increased in healthy skin in G-2/D2 subgroups. ATP concentrations were significantly decreased in muscle in G-2/D1 and G-2/D2. CONCLUSIONS: The offer of Gln signals for preponderance of pyruvate use for anaerobic glycolysis in muscle. Increase in tissue lactate concentrations may be due to exogenous offer of Gln, that once transformed in glutamate leads to the activation of malate-aspartate shuttle with consequent enhancing of anaerobic glycolysis. Offer of Gln induces possible increase in glucose uptake both in healthy and burned skin. There was a development flaw of the fast adapting hyperketonemia in both groups. Exogenous offer of Gln seems not to induce alteration in urea genesis.

OBJETIVO: Investigar os efeitos metabólicos da L-glutamina (Gln) em ratos anestesiados submetidos à queimadura por água fervente. MÉTODOS: Foram estudados vinte e quatro ratos Wistar machos, anestesiados, submetidos a queimaduras da pele dorsal após exposição à água quente (100ºC) durante 10 segundos (30% de superfície corporal). Os ratos foram randomizados para receber, por gavagem, 2ml de água (G-1) ou igual volume de solução de Gln (0,5g/peso/dia) (G-2). Amostras de tecido (pele sadia e queimada, músculo e fígado) e sangue foram coletadas 24h (D1) e 48h (D2) pós-trauma para análise enzimática. RESULTADOS: A oferta de Gln induziu aumento significante nas concentrações de glicose na pele saudável em animais do G-2 no D2, e na pele queimada em G-2/D1. As concentrações de lactato também aumentaram significantemente em G-2/D1 no músculo (11,29 ± 1,25 mmol/g contra 7,43 ± 0,93 mmol/g - p 0,05) e no G-2/D2 no fígado (7,68 ± 1,49 mmol/g contra 3,27 ±0,67 mmol/g p 0,01), e em pele sadia (5,30 ± 0,42 mmol/g contra 3,57 ± 0,38 mmol/g - p 0,05). As concentrações de piruvato diminuíram significantemente no grupo G-2/D1 (músculo e fígado) e aumentaram na pele sadia no grupo G-2/D2. As concentrações de ATP diminuíram significantemente no músculo em G-2 nos tempos D1 e D2. CONCLUSÕES: A oferta de Gln sinaliza para utilização de piruvato para glicólise preponderantemente anaeróbica no músculo. O aumento nas concentrações de lactato tecidual pode vir a ser decorrente da oferta exógena de Gln, que transformada em glutamato, leva à ativação do ciclo malato-aspartato com conseqüente favorecimento da glicólise anaeróbica. A oferta de Gln induz a possível aumento na captação de glicose tanto por pele sadia quando na pele queimada. Houve falha de desenvolvimento da hipercetonemia adaptativa ao jejum em ambos os grupos. A oferta exógena de Gln parece não induzir alteração na ureagênese.

Efeitos metabólicos da L-alanil-glutamina em ratos submetidos à isquemia da pata traseira esquerda seguida de reperfusão

PURPOSE: An experimental study has been conducted to investigate acute ischemic changes in concentrations of glucose, piruvate, lactate and ketone bodies in rat hind leg muscle and arterial blood after intravenous injection of l-alanil-glutamine solution. METHODS: Forty-eight male Wistar rats were distributed into two groups: Group 1 (Control) and Group 2 (Experiment). Each group was divided into 4 subgroups (n=6). Thirty minutes after administration of 20% solution of L-alanil-glutamine (0,75g/Kg, group 1) or saline solution (group 2) into right jugular vein, a clamp was placed across left common iliac artery for 30 minutes. Samples from left thigh muscle and arterial blood from abdominal aorta were collected at the end of ischemic period (subgroup 0) and 5, 15 and 30 minutes later. RESULTS: Glucose concentrations were decreased (p 0.05) in experiment group muscles, compared to respective control (subgroup 15 min) and significantly increased in subgroups 15 and 30 min as compared to subgroup 0 min. There was no difference in glycemia and pyruvate concentrations when comparing experiment versus control rats. Decreased lactate concentrations might be related to L-alanyl glutamine effects. CONCLUSIONS: Increased availability of L-alanil-glutamine increases energy production via glycolysis by activation of lactate-malate cycle in ischemic muscle tissue.

OBJETIVO: Objetivou-se investigar os efeitos metabólicos da L-alanil glutamina no tecido muscular e sangue arterial de ratos Wistar submetidos à isquemia aguda da pata traseira. MÉTODOS: Utilizaram-se 48 ratos machos distribuídos em 4 grupos (1- controle / 2 - experimento), redistribuídos em 2 subgrupos (n=06). Trinta minutos após a injeção de uma solução a 20% de L-alanil-glutamina (0,75mg/ grupo 2) ou solução salina (grupo 1) na veia jugular direita ocluiu-se a artéria ilíaca comum esquerda por 30 minutos, por pinçamento. Amostras musculares e de sangue arterial foram obtidas logo após a remoção da pinça (tempo 0) e 5, 15 e 30 mais tarde. RESULTADOS: Observou-se redução significativa (p 0,05) da concentração de glicose tissular no animal tratado 15 minutos após o início da reperfusão. Houve aumento significativo das concentrações de glicose (grupo 2) nos tempos 15 min e 30 min em relação ao tempo 0 min. Não houve diferença na glicemia entre os dois grupos. Estes achados sugerem uma maior utilização da glicose pelo músculo isquêmico, através do ciclo malato-aspartato. A ausência de diferenças entre as concentrações de piruvato tissular, comparando-se os 2 grupos poderia ser explicada pelo reduzido tempo de isquemia. CONCLUSÃO: A L-alanil-glutamina estimula a. maior utilização da glicose, via glicólise, pela ativação do ciclo lactato-malato.