Resultados preliminares de hipotermia tópica do fígado em modelo de isquemia/reperfusão hepática em ratos / Preliminary results of topical hepatic hypothermia in a model of liver ischemia/reperfusion injury in rats

ABSTRACT BACKGROUND Ischemia/reperfusion causes organ damage but it is mandatory in hepatic transplantation, trauma and other complex liver surgeries, when Pringle maneuver is applied to minimize bleeding during these procedures. It is well known that liver ischemia/reperfusion leads to microcirculatory disturbance and cellular injury. In this setting hypothermia is known to reduce oxygen demand, lowering intracellular metabolism. OBJECTIVE: To evaluate the effects of hypothermia in liver ischemia/reperfusion injury, using a new model of topic isolated liver hypothermia. METHODS We used male Wistar rats weighting about 250 grams, kept in ad libitum feeding regime and randomly divided into two groups of nine animals: 1) Normothermic group, rats were submitted to normothermic ischemia of the median and left hepatic lobes, with subsequent resection of right and caudate lobes during liver reperfusion; and 2) Hypothermic group, rats were submitted to liver ischemia under hypothermia at 10°C. Liver ischemia was performed for 45 minutes. The animals were euthanized 48 hours after liver reperfusion for blood and liver tissue sampling. RESULTS The transaminases analyses showed a significant decrease of AST and ALT in Hypothermic group (P<0.01) compared to Normothermic group (1403±1234 x 454±213 and 730±680 x 271±211 U/L, respectively). Histology showed severe necrosis in 50% and mild necrosis in 50% of cases in Normothermic group, but severe necrosis in 10% and mild or absent necrosis 90% of the cases in hypothermic group. CONCLUSION: A simplified model of liver ischemia/reperfusion that simulates orthotopic liver autotransplantion was demonstrated. Topical hypothermia of isolated hepatic lobules showed liver protection, being a viable and practical method for any kind of in vivo liver preservation study.

RESUMO CONTEXTO: A isquemia/reperfusão leva a grave lesão de órgãos, mas ocorre obrigatoriamente no transplante hepático, no trauma e em outras cirurgias hepáticas complexas, quando a manobra de Pringle é aplicada com o intuito de minimizar o sangramento durante os procedimentos. É bem conhecido que a isquemia/reperfusão do fígado leva a distúrbios microcirculatórios e lesões celulares. Neste cenário, a hipotermia é conhecida por reduzir a demanda de oxigênio, diminuindo o metabolismo intracelular. OBJETIVO: Avaliar os efeitos da hipotermia na lesão de isquemia/reperfusão hepática utilizando-se um novo modelo de hipotermia isolada do fígado. MÉTODOS: Utilizaram-se ratos Wistar do sexo masculino com peso aproximado de 250 gramas, mantidos em regime de alimentação ad libitum e divididos aleatoriamente em dois grupos de nove animais: 1) Grupo Normotérmico - os ratos foram submetidos a isquemia normotérmica dos lobos hepáticos mediano e esquerdo, com posterior ressecção dos lobos direito e caudado durante a reperfusão hepática; e 2) Grupo Hipotérmico - os ratos foram submetidos a isquemia hepática sob hipotermia a 10°C. A isquemia hepática foi realizada durante 45 minutos. Os animais foram sacrificados 48 horas após a reperfusão hepática para coleta de sangue e tecido hepático para análise. RESULTADOS: As transaminases AST e ALT apresentaram diminuição significativa no grupo Hipotérmico (P<0,01) em relação ao grupo Normotérmico (1403±1234 x 454±213 e 730±680 x 271±211 U/L, respectivamente). A histologia mostrou necrose grave em 50% e necrose leve em 50% dos casos no grupo Normotérmico, porém, necrose grave em 10% e necrose leve ou ausente em 90% dos casos no grupo Hipotérmico. CONCLUSÃO: Foi demonstrado modelo simplificado de isquemia/reperfusão do fígado que simula o autotrasplante de fígado. A hipotermia tópica dos lóbulos hepáticos isolados mostrou proteção do fígado a ischemia/reperfusão, sendo um método viável e prático para qualquer tipo de estudo de preservação hepática in vivo.

Action of vitamin e on experimental severe acute liver failure / Composição corporal de pacientes com doença de Crohn e colite ulcerativa

ABSTRACT BACKGROUND Severe Acute Liver Failure (ALF) is a life-threatening clinical syndrome characterized by hepatocyte necrosis, loss of hepatic architecture, and impairment of liver functions. One of the main causes of ALF is hepatotoxicity from chemical agents, which damage hepatocytes and result in increase of reactive oxygen species. The vitamin E isoform is the one with the strongest biological antioxidant activity. OBJECTIVE To evaluate the antioxidant effect of vitamin E in this ALF model. METHODS We used 56 rats (mean weight of 300 g) divided into eight groups, four groups assessed at 24 hours and 4 assessed at 48 hours after induction: control group (CO); Vitamin E (Vit. E); Thioacetamide (TAA) and Thioacetamide + Vitamina E (TAA+Vit.E). Rats were submitted to injections of thioacetamide (400 mg/kg i.p.) at baseline and 8 hours later. Vitamin E (100 mg/kg ip) was administered 30 minutes after the second dose of thioacetamide. The 48-hour group rats received two additional doses of vitamin E (24h and 36h). At 24h or 48 hours after the administration of the first dose of TAA, rats were weighed and anesthetized and their blood sampled for evaluation of liver integrity through enzymes aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT). Liver tissue was sampled for assessment of lipid peroxidation (LPO) by the technique TBARS, antioxidant enzymes SOD, CAT, GPx and GST activity, levels of the NO 2 /NO 3 and histology by H&E in two times. The results were expressed as mean ± standard deviation and statistically analyzed by ANOVA followed by Student-Newman-Keuls, with P <0.05 considered as significant. RESULTS After treatment with vitamin E, we observed a reduction in liver enzymes AST (U/L) (101.32±19.45 in 24 hours and 97.85±29.65 in 48 hours) related to the TAA group (469.56± 0.69 in 24 hours and 598.23±55.45 in 48 hours) and ALT (U/L) (76.59±8.56 in 24 hours and 68.47±6.49 in 48 hours) compared to the TAA group (312.21±10.23 in 24 hours and 359.15±17.58 in 48 hours). There was a reduction of LPO (nmol/mg Prot) in the TAA+Vit.E group (0.77±0.07 in 24 hours and 0.95±0.08 in 48 hours) compared to the TAA group (1.50±0.07 in 24 hours e 1.65±0.16 in 48 hours). SOD decreased in the TAA+Vit.E group (49.48±9.47 in 24 hours and 62.45±18, 47 in 48 hours), related to the TAA group (98.46±15.48 in 24 hours and 154.13±21.46 in 48 hours), as well as GST (nmol/min/mg Prot) in the TAA+Vit.E group (350.57±36.93 in 24 hours and 453.29±13.84 in 48 hours) compared to the TAA group (561.57±64.56 in 24 hours and 673.43±38.13 in 48 hours). There was an increase in CAT (pmol/min/mg Prot) in the TAA+Vit.E group (3.40±0.44 in 24 hours and 3.0±0.35 in 48 hours) compared to the TAA group (1.65±0.21 in 24 hours and 1.86±0.42 in 48 hours). The GPx (nmol/min/mg Prot) increased in 24 hours in the TAA+Vit.E group (1.01±0.16) compared to the TAA group (0.41±0.04) and decreased in 48 hours (1.19±0.17) compared to the TAA group (1.76±0.21). There was a reduction in NO2/NO3 (mmol/L) levels in the TAA+Vit.E group (31.47±4.26 in 24 hours and 38.93±5.20 in 48 hours) compared to the TAA group (49.37±5.12 in 24 hours and 53.53±5.97 in 48 hours). The histopathological evaluation showed a decrease in liver injury (necrosis and inflammation) in both studied times. CONCLUSION These results suggest that vitamin E was able to protect the liver from lesions caused by thioacetamide.

RESUMO CONTEXTO A Insuficiência Hepática Aguda Grave (IHAG) é uma síndrome clínica potencialmente fatal, na qual ocorre necrose dos hepatócitos, perda da arquitetura hepática e deterioração de suas funções. Dentre as principais causas da IHAG está a hepatotoxicidade decorrente de agentes químicos, que lesam os hepatócitos e acarretam aumento das espécies reativas de oxigênio. A vitamina E tem alta atividade antioxidante biológica e é amplamente distribuída nos tecidos. OBJETIVO Avaliar o efeito antioxidante da Vitamina E no modelo de IHAG. MÉTODOS Foram utilizados 56 ratos, com peso médio de 300 g, divididos em oito grupos, quatro grupos avaliados em 24 horas e quatro em 48 horas após a indução: grupo controle (CO); Vitamina E (Vit.E); Tioacetamida (TAA) e Tioacetamida + Vitamina E (TAA+Vit.E). Os ratos foram submetidos a injeções de tioacetamida, na dose de 400 mg/Kg de peso i.p., no início do experimento e, posteriormente, após 8 horas. A vit E (100 mg//Kg i.p.) foi administrada 30 minutos após a segunda dose de tioacetamida. Os animais do tempo 48 horas receberam mais duas doses de vit. E (24h e 36h). Transcorridas 24 ou 48 horas após a administração da primeira dose de TAA, os animais foram pesados, anestesiados e o sangue retirado para a avaliação da integridade hepática através das enzimas Aspartatoaminotransferase (AST) e Alanina aminotransferase (ALT). O tecido hepático foi retirado para avaliação da lipoperoxidação através da técnica de TBARS, atividade das enzimas antioxidantes SOD, CAT, GPx, e GST, avaliação de NO 2 /NO 3 e avaliação histológica pela coloração de hematoxilina e eosina nos dois tempos. Os resultados foram expressos como média ± erro padrão e a análise estatística utilizada foi ANOVA, seguido de teste de Student-Newman-Keuls, considerado significativo P <0,05. RESULTADOS Após o tratamento com a vit. E, observamos uma redução nas enzimas de integridade hepática AST (U/L) (101,32±19,45 em 24h e 97,85±29,65 em 48h) relacionado ao grupo TAA (469,56±20,69 em 24h e 598,23±55,45 em 48h) e ALT (U/L) (76,59±8,56 em 24h e 68,47±6,49 em 48h) comparado ao grupo TAA (312,21±10,23 em 24h e 359,15±17,58 em 48h). Houve uma redução da LPO (nmol/mg Prot), no grupo TAA+Vit.E (0,77±0,07 em 24h e 0,95±0,08 em 48h) comparado ao grupo TAA (1,50±0,07 em 24h e 1,65±0,16 em 48h). A SOD (USOD/min/mg Prot) diminuiu no grupo TAA+Vit.E (49,48±9,47 em 24h e 62,45±18,47 em 48h) relacionado ao grupo TAA (98,46±15,48 em 24h e 154,13±21,46 em 48h), assim como a GST (nmol/min/mg Prot) no grupo TAA+Vit.E (350,57±36,93 em 24h e 453,29±13,84 em 48h) comparado ao grupo TAA (561,57±64,56 em 24h e 673,43±38,13 em 48h). Houve aumento da CAT (pmol/min/mg Prot) no grupo TAA+Vit.E (3,40±0,44 em 24h e 3,01±0,35 em 48h) em relação ao grupo TAA (1,65±0,21 em 24h e 1,86±0,42 em 48h). A GPx (nmol/min/mg Prot) aumentou em 24h no grupo TAA+Vit.E (1,01±0,16) comparado ao grupo TAA (0,41±0,04) e diminuiu em 48h (1,19±0,17) em relação ao grupo TAA (1,76±0,21). Verificou-se redução nos níveis de NO 2 /NO 3 (mmol/L) no grupo TAA+Vit.E (31,47±4,26 em 24h e 38,93±5,20 em 48h) em relação ao grupo TAA (49,37±5,12 em 24h e 53,53±5,97 em 48h). A avaliação histopatológica mostrou diminuição da lesão hepática (necrose e inflamação) em ambas os tempos estudados. CONCLUSÃO Estes resultados sugerem que a vitamina E foi capaz de proteger o fígado de lesões causadas por tioacetamida.