Kukoamine A activates Akt/GSK-3ß signaling pathway to inhibit oxidative stress and relieve myocardial ischemia-reperfusion injury

Purpose: Myocardial ischemia/reperfusion (MI/R) injury refers to a pathological condition of treatment of myocardial infarction. Oxidative stress and inflammation are believed to be important mechanisms mediating MI/R injury. Kukoamine A (KuA), a sperm, is the main bioactive component extracted from the bark of goji berries. In this study, we wanted to investigate the possible effects of KuA on MI/R injury. Methods: In this experiment, all rats were divided into sham operation group, MI/R group, KuA 10 mg + MI/R group, KuA 20 mg + MI/R group. After 120 min of ischemia/reperfusion treatment, left ventricular systolic pressure (LVSP), left ventricular end-diastolic pressure (LVEDP), maximal rates of rising and fall of left ventricular pressure (±dp/dtmax), and ischemic area were detected. Serum samples of rats in each group were collected. The enzyme activities of catalase (CAT), glutathione peroxidase (GSH-PX), superoxide dismutase (SOD), levels of malondialdehyde (MDA), CK muscle/brain (CK-MB), tumor necrosis factor (TNF), interleukin-1ß (IL-1ß), and interleukin-6 (IL-6) were detected using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The apoptosis of myocardium in each group was detected according to the instructions of the terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL) assay. The expressions of mammalian target of glycogen synthase kinase-3ß (GSH-3ß) and protein kinase B (Akt) mRNA level in myocardial tissues were detected via reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). Results: MI/R rats showed a significant increase in oxidative stress and inflammation. In addition, we showed that KuA significantly improved the myocardial function such as LVSP, left ventricular ejection fraction, +dp/dt, and -dp/dt. Here, it attenuated dose-dependent histological damage in ischemia-reperfused myocardium, which is associated with the enzyme activities of SOD, GSH-PX, and levels of MDA, IL-6, TNF-α, L-1ß. Conclusions: KuA inhibited gene expression of Akt/GSK-3ß, inflammation, oxidative stress and improved MR/I injury. Taken together, our results allowed us to better understand the pharmacological activity of KuA against MR/I injury.

Cardioprotective action of aprepitant in a rat model of ischemia-reperfusioninduced myocardial injury: role of PI3K-AkT-GSK-3ß-HIF-1α signaling pathway

Purpose: The present study explored the role and mechanism involved in aprepitant-induced cardioprotective effects in rat model of ischemia-reperfusion injury. Methods: The isolated hearts of Wistar male albino rats were subjected to ischemia-reperfusion injury on Langendorff apparatus. The extent of myocardial injury was assessed by measuring lactate dehydrogenase 1 and CK-MB release in the coronary effluent. The rats were treated with aprepitant (5, 10 and 20 mg/kg) before isolating hearts. After injury, the levels of HIF-1α, p-AkT, p-GSK-3ß/GSK-3ß were measured in heart homogenates. LY294002 was employed as PI3K inhibitor. Results: Ischemia-reperfusion led to significant myocardial injury and decreased the levels of HIF-1α, p-AkT and ratio of p-GSK-3ß/GSK-3ß. Aprepitant attenuated myocardial injury and restored the biochemical changes in a dose-dependent manner. Pre-treatment with LY294002 (10 and 20 mg/kg) abolished aprepitant-mediated cardioprotective effects and restored the biochemical parameters in the heart homogenate. Conclusions: Aprepitant may be effective in preventing ischemia-reperfusion-induced myocardial injury, which may be due to activation of PI3K-AkT-GSK-3ß and HIF-1α signaling pathway.

Pharmacological modulation of b-adrenoceptors as a new cardioprotective strategy for therapy of myocardial dysfunction induced by ischemia and reperfusion

Purpose: To evaluate the cardioprotective response of the pharmacological modulation of β-adrenergic receptors (β-AR) in animal model of cardiac ischemia and reperfusion (CIR), in spontaneously hypertensive (SHR) and normotensive (NWR) rats. Methods: CIR was induced by the occlusion of left anterior descendent coronary artery (10 min) and reperfusion (75 min). The SHR was treated with β-AR antagonist atenolol (AT, 10 mg/kg, IV) 5 min before CIR, and NWR were treated with β-AR agonist isoproterenol (ISO, 0.5 mg/kg, IV) 5 min before CIR. Results: The treatment with AT increased the incidence of VA, AVB and LET in SHR, suggesting that spontaneous cardioprotection in hypertensive animals was abolished by blockade of β-AR. In contrast, the treatment with ISO significantly reduced the incidence of ventricular arrhythmia, atrioventricular blockade and lethality in NWR (30%, 20% and 20%, respectively), suggesting that the activation of β-AR stimulate cardioprotection in normotensive animals. Serum CK-MB were higher in SHR/CIR and NWR/CIR compared to respective SHAM group (not altered by treatment with AT or ISO). Conclusion: The pharmacological modulation of β-AR could be a new cardioprotective strategy for the therapy of myocardial dysfunctions induced by CIR related to cardiac surgery and cardiovascular diseases.(AU)

Serum dosage of CPK-MB in dogs with ST deviation by chemiluminescence

Abstract: Although frequently in humans, hypoxic and ischemic heart diseases are poorly documented in dogs, with only few reports of acute myocardial infarction (AMI) in this species. Some electrocardiographic findings might suggest myocardium hypoxia/ischemia, like ST segment elevation or depression, but there are no studies showing whether deviations in ST segment are associated to myocardial injury and serum increase of creatine phosphokinase (CPK-MB). In order to investigate possible myocardial cells injury in poor perfusion conditions, 38 dogs were studied, 20 with normal electrocardiogram and 18 with ST segment elevation or depression, recorded in lead II, at a paper speed of 50 mm/sec and N sensibility (1mV=1cm). Serum measurement of creatine phosphokinase isoenzyme MB (CPK-MB) in normal dogs (group 1) determined control values (in ng/mL), which were compared to those obtained from dogs with deviation (group 2), which allowed confirmation or not of myocardial injury. CPK-MB mean values obtained from dogs in groups 1 and 2 were 0.540ng/ml (SD±0.890)ng/mL and 0.440ng/mL (SD±1.106), respectively. At a significance level of 5%, the relation of CPK-MB with age, mass and total creatine phosphokinase (CPK-T) was not significant in groups 1 and 2. CPK-MB showed no difference, at 5% level, between groups 1 and 2. In conclusion, it is possible to use the human chemiluminescent immunometric assay kit in canine species and that hypoxia/ischemia revealed by ST segment deviation does not mean significant myocardium injury.

Resumo: Embora frequente em humanos, as doenças hipóxicas e isquêmicas do coração são pouco relatadas em cães, com poucos relatos de infarto agudo do miocárdio (IAM) nesta espécie. Alguns achados no eletrocardiograma podem sugerir hipóxia/isquemia miocárdica, como a elevação ou depressão do segmento ST, mas não há estudos que mostram se os desvios do segmento ST estão associados a lesões miocárdicas e aumento sérico da creatinafosfoquinase (CPK-MB). A fim de investigar possíveis lesões nas células miocárdicas em condições de má perfusão, 38 cães foram estudados, 20 com eletrocardiograma normal e 18 com elevação ou depressão do segmento ST, registrados em papel, na derivação II, velocidade de 50 mm/s e sensibilidade N (1mV = 1cm). A mensuração da creatinafosfoquinase isoenzima MB (CPK-MB) em cães normais (grupo 1) determinou os valores controle (em ng/ml), que foram comparados com os obtidos a partir de cães com desvio (grupo 2), permitindo a confirmação ou não da lesão miocárdica. Os valores médios de CPK-MB obtidos de cães nos grupos 1 e 2 foram 0,540ng/ml (DP±0,890) e 0,440ng / ml (DP ± 1.106), respectivamente. A um nível de significância de 5%, a relação de CPK-MB com a idade, massa e creatinofosfoquinase total (CPK-T) não foi significativa nos grupos 1 e 2. Não houve diferenças na CPK-MB, ao nível de 5%, entre os grupos 1 e 2. Conclui-se que é possível utilizar o kit de ensaio imunométrico por quimioluminescência humano na espécie canina e que a hipoxia/isquemia revelada pelos desvios do segmento ST, não significa lesão miocárdica.

Serum dosage of CPK-MB in dogs with ST deviation by chemiluminescence / A dosagem sérica de CPK-MB em cães com desvio ST por quimiluminescência

Although frequently in humans, hypoxic and ischemic heart diseases are poorly documented in dogs, with only few reports of acute myocardial infarction (AMI) in this species. Some electrocardiographic findings might suggest myocardium hypoxia/ischemia, like ST segment elevation or depression, but there are no studies showing whether deviations in ST segment are associated to myocardial injury and serum increase of creatine phosphokinase (CPK-MB). In order to investigate possible myocardial cells injury in poor perfusion conditions, 38 dogs were studied, 20 with normal electrocardiogram and 18 with ST segment elevation or depression, recorded in lead II, at a paper speed of 50 mm/sec and N sensibility (1mV=1cm). Serum measurement of creatine phosphokinase isoenzyme MB (CPK-MB) in normal dogs (group 1) determined control values (in ng/mL), which were compared to those obtained from dogs with deviation (group 2), which allowed confirmation or not of myocardial injury. CPK-MB mean values obtained from dogs in groups 1 and 2 were 0.540ng/ml (SD±0.890)ng/mL and 0.440ng/mL (SD±1.106), respectively. At a significance level of 5%, the relation of CPK-MB with age, mass and total creatine phosphokinase (CPK-T) was not significant in groups 1 and 2. CPK-MB showed no difference, at 5% level, between groups 1 and 2. In conclusion, it is possible to use the human chemiluminescent immunometric assay kit in canine species and that hypoxia/ischemia revealed by ST segment deviation does not mean significant myocardium injury.(AU)

Embora frequente em humanos, as doenças hipóxicas e isquêmicas do coração são pouco relatadas em cães, com poucos relatos de infarto agudo do miocárdio (IAM) nesta espécie. Alguns achados no eletrocardiograma podem sugerir hipóxia/isquemia miocárdica, como a elevação ou depressão do segmento ST, mas não há estudos que mostram se os desvios do segmento ST estão associados a lesões miocárdicas e aumento sérico da creatinafosfoquinase (CPK-MB). A fim de investigar possíveis lesões nas células miocárdicas em condições de má perfusão, 38 cães foram estudados, 20 com eletrocardiograma normal e 18 com elevação ou depressão do segmento ST, registrados em papel, na derivação II, velocidade de 50 mm/s e sensibilidade N (1mV = 1cm). A mensuração da creatinafosfoquinase isoenzima MB (CPK-MB) em cães normais (grupo 1) determinou os valores controle (em ng/ml), que foram comparados com os obtidos a partir de cães com desvio (grupo 2), permitindo a confirmação ou não da lesão miocárdica. Os valores médios de CPK-MB obtidos de cães nos grupos 1 e 2 foram 0,540ng/ml (DP±0,890) e 0,440ng / ml (DP ± 1.106), respectivamente. A um nível de significância de 5%, a relação de CPK-MB com a idade, massa e creatinofosfoquinase total (CPK-T) não foi significativa nos grupos 1 e 2. Não houve diferenças na CPK-MB, ao nível de 5%, entre os grupos 1 e 2. Conclui-se que é possível utilizar o kit de ensaio imunométrico por quimioluminescência humano na espécie canina e que a hipoxia/isquemia revelada pelos desvios do segmento ST, não significa lesão miocárdica.(AU)

Dosagem sérica de troponina I em cães com desnível do segmento ST utilizando quimioluminescência / Serum determination of troponin I in dogs with ST deviation by chemiluminescent

Com o intuito de verificar algum dano nas células do miocárdio, utilizaram-se 38 cães, 20 com traçado eletrocardiográfico normal, grupo 1, e 18 com desníveis do segmento ST, grupo 2, em registro na derivação II, velocidade de 50mm/s e sensibilidade N (1mV=1cm). No grupo 1, a dosagem sérica da troponina I (cTnI) destinou-se à obtenção dos valores referenciais (ng/mL) que seriam confrontados com os obtidos no grupo 2. A média e o desvio-padrão foram, respectivamente, 0,16ng/mL e 0,11ng/mL e 0,20ng/mL e 0,11ng/mL, nos grupos 1 e 2. A cTnI não apresentou evidências de associação com idade, massa corpórea, creatinafosfoquinase total e potássio nos dois grupos. Não houve diferenças significativas nos valores de cTnI entre os grupos. Conclui-se que é possível a utilização do kit de ensaio imunométrico quimioluminescente humano para a espécie canina e que a hipóxia-isquemia, revelada pelo desnível do segmento ST não acarreta dano miocárdico ou este é mínimo e indetectável.(AU)

In order to investigate myocardial cells injury, 38 dogs were evaluated, being 20 with a normal electrocardiogram (group 1) and 18 with ST segment elevation or depression (group 2), recorded in lead II, at paper speed of 50 mm/sec and N sensibility (1 mV = 1cm). Serum measurement of troponin I (cTnI) in group 1 was determined to obtain reference values (ng/mL). These values were compared to those obtained in dogs from group 2, to confirm or not myocardial injury. Mean cTnI values in groups 1 and 2 were 0.16ng/mL (SD±0.11ng/mL) and 0.20ng/mL (SD±0.11ng/mL), respectively. Three cTnI null values were found in group 1. cTnI was not related to age, mass, CK-T or serum potassium concentration in both animal groups, for each level varied in the group. There was no difference in cTnI values between groups 1 and 2. In conclusion, it is possible to use the human chemiluminescent immunometric assay kit in canine species and hypoxia/ischemia revealed by ST segment deviation does not mean significant myocardium injury.(AU)

O carvedilol no tecido conjuntivo cardíaco de ratos durante o desenvolvimento da hipertrofia miocárdica concêntrica

Early and excessive catecholamine stimulation of the heart increases the overcharge blood pressure and volume on ventricles. Thus worsening myocardial ischemia by causing the death of myocytes. With connective tissue deposition and progressive reduction of heart output. Carvedilol, a b and alpha1-blocker non heart-selective, has been associated to improvement on myocardial function on left ventricle hypertrophy regression. The aim of this study was to evaluate the action of carvedilol in rats undergone to an experimental model of hypertrophic cardiomyopathy by pressure overcharge, through subdiaphragmatic aortic coarctation. Wistar rats (65 animals) divided into four groups: non- coarcted/ treated with placebo, coarcted / treated with placebo, coarcted / treated with 0.1mg kg-1 of carvedilol and coarcted / treated with 1mg/kg of carvedilol. After surgery and 20 days of treatment, the animals were euthanized and samples were collected, fixed in formol 10% and processed using picrossirius staining to quantify connective tissue on left and right ventricles. On those coarcted animals / treated with placebo, there was a rise on the percentage of connective tissue on left and right ventricles; on coarcted animals / treated with 0.1mg kg-1 of carvedilol there was a partial reduction on the amount of collagen tissue of left and right ventricles; and on those coarcted animals / treated with 1mg kg-1 of carvedilol there was a significant reduction on the amount of collagen tissue of left ventricle.

A estimulação catecolaminérgica precoce e excessiva do coração, que ocorre na insuficiência cardíaca congestiva, acentua a sobrecarga de pressão e o volume nos ventrículos, agravando, conseqüentemente, a isquemia miocárdica, causando morte de miócitos com deposição de tecido conjuntivo e progressiva redução do débito cardíaco. O carvedilol, um b e alfa1-bloqueador não cardio-seletivo, vem sendo associado a melhorias na função miocárdica e à regressão da hipertrofia ventricular esquerda. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a ação do carvedilol em ratos submetidos a um modelo experimental de hipertrofia miocárdica por sobrecarga de pressão, por meio da coartação da aorta subdiafragmática. Ratos Wistar (65 animais) foram divididos em quatro grupos: não coartados/tratados com placebo, coartados/tratados com placebo, coartados/tratados com 0,1mg kg-1 de carvedilol e coartados/tratados com 1mg kg-1 de carvedilol. Após o procedimento cirúrgico e 20 dias de tratamento, os animais foram submetidos à eutanásia e coletados fragmentos que, depois de fixados em formol a 10% e processados pela técnica histológica convencional utilizando coloração picrossirius, permitiram contagem de tecido conjuntivo nos ventrículos esquerdo e direito. Resultados: nos animais coartados/tratados com placebo, houve aumento na porcentagem de tecido conjuntivo nos ventrículos esquerdo e direito; nos coartados/tratados com 0,1mg kg-1 de carvedilol, houve uma redução parcial da quantidade de tecido colágeno do ventrículo esquerdo e direito, e, nos coartados/tratados com 1mg kg-1 de carvedilol, houve uma redução significativa na quantidade de tecido colágeno do ventrículo esquerdo.

O carvedilol no tecido conjuntivo cardíaco de ratos durante o desenvolvimento da hipertrofia miocárdica concêntrica

Early and excessive catecholamine stimulation of the heart increases the overcharge blood pressure and volume on ventricles. Thus worsening myocardial ischemia by causing the death of myocytes. With connective tissue deposition and progressive reduction of heart output. Carvedilol, a b and alpha1-blocker non heart-selective, has been associated to improvement on myocardial function on left ventricle hypertrophy regression. The aim of this study was to evaluate the action of carvedilol in rats undergone to an experimental model of hypertrophic cardiomyopathy by pressure overcharge, through subdiaphragmatic aortic coarctation. Wistar rats (65 animals) divided into four groups: non- coarcted/ treated with placebo, coarcted / treated with placebo, coarcted / treated with 0.1mg kg-1 of carvedilol and coarcted / treated with 1mg/kg of carvedilol. After surgery and 20 days of treatment, the animals were euthanized and samples were collected, fixed in formol 10% and processed using picrossirius staining to quantify connective tissue on left and right ventricles. On those coarcted animals / treated with placebo, there was a rise on the percentage of connective tissue on left and right ventricles; on coarcted animals / treated with 0.1mg kg-1 of carvedilol there was a partial reduction on the amount of collagen tissue of left and right ventricles; and on those coarcted animals / treated with 1mg kg-1 of carvedilol there was a significant reduction on the amount of collagen tissue of left ventricle.

A estimulação catecolaminérgica precoce e excessiva do coração, que ocorre na insuficiência cardíaca congestiva, acentua a sobrecarga de pressão e o volume nos ventrículos, agravando, conseqüentemente, a isquemia miocárdica, causando morte de miócitos com deposição de tecido conjuntivo e progressiva redução do débito cardíaco. O carvedilol, um b e alfa1-bloqueador não cardio-seletivo, vem sendo associado a melhorias na função miocárdica e à regressão da hipertrofia ventricular esquerda. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a ação do carvedilol em ratos submetidos a um modelo experimental de hipertrofia miocárdica por sobrecarga de pressão, por meio da coartação da aorta subdiafragmática. Ratos Wistar (65 animais) foram divididos em quatro grupos: não coartados/tratados com placebo, coartados/tratados com placebo, coartados/tratados com 0,1mg kg-1 de carvedilol e coartados/tratados com 1mg kg-1 de carvedilol. Após o procedimento cirúrgico e 20 dias de tratamento, os animais foram submetidos à eutanásia e coletados fragmentos que, depois de fixados em formol a 10% e processados pela técnica histológica convencional utilizando coloração picrossirius, permitiram contagem de tecido conjuntivo nos ventrículos esquerdo e direito. Resultados: nos animais coartados/tratados com placebo, houve aumento na porcentagem de tecido conjuntivo nos ventrículos esquerdo e direito; nos coartados/tratados com 0,1mg kg-1 de carvedilol, houve uma redução parcial da quantidade de tecido colágeno do ventrículo esquerdo e direito, e, nos coartados/tratados com 1mg kg-1 de carvedilol, houve uma redução significativa na quantidade de tecido colágeno do ventrículo esquerdo.

Dosagem sérica da enzima creatinafosfoquinase-isoenzima MB (CK-MB) e de troponina I (cTnI) de cães eletrocardiograficamente normais e naqueles com desníveis (infra e supra) do segmento ST, utilizando ensaio imunométrico por quimioluminescência / Serum determination of creatinephosphokinase-isoenzyme MB (CK-MB) enzyme and of troponin I (cTnI) in electrocardiographic normal dogs and in those with ST deviation (elevation or depression) by a chemiluminescent immunometric assay

Ao contrário do homem, as cardiopatias de natureza hipóxica/isquêmica são pouco relatadas nos cães. Raros são os relatos de infarto agudo do miocárdio (IAM) nesses espécimes; entretanto, existem achados eletrocardiográficos que indicam hipóxia/isquemia miocárdica, como os desníveis (infra e supra) do segmento ST. Com o intuito de constatar algum dano nas células do miocárdio em condições de má perfusão, utilizaram-se 38 cães, dos quais 20 com traçados eletrocardiográficos normais e 18 com desníveis (infra e supra) do segmento ST, na derivação DII, velocidade de 50 mm/s e sensibilidade N. Nos animais normais (grupo 1), a dosagem sérica da enzima creatinafosfoquinase isoenzima MB (CK-MB) e da troponina I (cTnI) destinou-se à obtenção dos valores de referência (em ng/mL). Estes valores de referência foram confrontados com os obtidos de cães portadores de desnível (grupo 2), permitindo confirmar ou não a injúria miocárdica. Em relação à CK-MB, os cães do grupo 1 apresentaram média de 0,54 ng/mL e desvio-padrão de 0,89 ng/mL e os do grupo 2 apresentaram média de 0,44 ng/mL e desvio-padrão de 1,106 ng/mL. A média e o desvio-padrão foram, respectivamente, de 0,16 ng/mL e 0,110 ng/mL e de 0,20 ng/mL e 0,111 ng/mL, nos grupos 1 e 2. Houve 18 valores nulos de CK-MB, igualmente distribuídos entre ambos os grupos. O grupo 1 apresentou três valores nulos para cTnI. Houve diferença marcante em relação à idade, sendo o grupo 1 constituído por animais, preponderantemente, abaixo de 7 anos; o contrário ocorreu no grupo 2. São significativas, ao nível de significância de 5%, as associações da variável CK-MB com as variáveis idade, massa e CK-T (creatinafosfoquinase total) no grupo 1, e com a variável CK-T no grupo 2. A variável cTnI não apresentou evidências de associação, ao nível de significância de 5% , com as variáveis idade, massa, CK-T e nível sérico de potássio, para cada um dos níveis da variável grupo. Tanto para a variável CK-MB quanto para a cTnI, não houve diferenças significativas, ao nível de 5%, entre os grupos 1 e 2. Conclui-se que é possível a utilização do \"kit\" de ensaio imunométrico quimioluminescente humano para a espécie canina e que a hipóxia/isquemia, revelada pelo desnível do segmento ST, não acarreta dano miocárdico, ou que este é mínimo

Although very often in men, hypoxic and ischemic heart diseases are poorly documented in dogs. There are few reports of acute myocardial infarction (AMI) in this species. However, some electrocardiographic findings may suggest myocardium hypoxia/ischemia, like ST segment elevation or depression. In order to investigate myocardial cells injury in poor perfusion conditions, 38 dogs, being 20 with normal electrocardiogram and 18 with ST segment elevation or depression in lead II, at a paper speed of 50 mm/sec and N sensibility (1 mV = 1cm), were included. Serum measurement of creatinephosphokinase isoenzyme MB (CK-MB) enzym and troponin I (cTnI) in normal dogs (group 1) determined reference values (in ng/ml). These values were compared to those obtained in dogs with deviation (group 2), which allowed confirmation or not of myocardial injury. CK-MB mean values obtained from dogs in groups 1 and 2 was 0,54 ng/mL (SD±0,54 ng/mL) and 0,44 ng/mL (SD±1,106), respectively. Mean cTnI values in groups 1 and 2 was 0,16 ng/mL (SD±0,110 ng/mL) and 0,20 ng/mL (SD±0,111 ng/mL) respectively. Three cTnI null values were found in group 1. There was a marked difference concerning to age, being group 1 composed, mainly, by animals ageing under 7 years, on the contrary of group 2. At a significance level of 5%, was significant the relation of CK-MB with age, mass and total creatinephosphokinase (CK-T) in group 1 and with CK-T in group 2. There is no relation, at a significance level of 5%, of cTnI with age, mass, CK-T or serum potassium concentration, for each level of group variable. Both CK-MB and cTnI variables showed no difference, at 5% level, between groups 1 and 2. In conclusion, it is possible to use the human chemiluminescent immunometric assay kit in canine species and that hypoxia/ischemia revealed by ST segment deviation does not mean significant myocardium injury