Anoxia is an environmental stress that few air-breathing vertebrates can tolerate for more than a few minutes before extensive neurodegeneration occurs. Some facultative anaerobes, including the freshwater western painted turtle Chrysemys picta bellii, are able to coordinately reduce ATP demand to match reduced ATP availability during anoxia, and thus tolerate prolonged insults without apparent detriment. To reduce metabolic rate, turtle neurons undergo channel arrest and spike arrest to decrease membrane ion permeability and neuronal electrical excitability, respectively. However, although these adaptations have been documented in turtle brain, the mechanisms underlying channel and spike arrest are poorly understood. The aim of my research was to elucidate the cellular mechanisms that underlie channel and spike arrest and the neuroprotection they confer on the anoxic turtle brain. Using electrophysiological and fluorescent imaging techniques, I demonstrate for the first time that: 1) the α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionic acid receptor (AMPAR) undergoes anoxia-mediated channel arrest; 2) delta opioid receptors (DORs), and 3) mild mitochondrial uncoupling via mitochondrial ATP-sensitive K+ channels result in an increase in cytosolic calcium concentration and subsequent channel arrest of the N-methyl-D-aspartate receptor, preventing excitotoxic calcium entry, and 4) reducing nitric oxide (NO) production; 5) the cellular concentration of reactive oxygen species (ROS) decreases with anoxia and ROS bursts do not occur during reoxygenation; and 6) spike arrest occurs in the anoxic turtle cortex, and that this is regulated by increased neuronal conductance to chloride and potassium ions due to activation of γ–amino-butyric acid receptors (GABAA and GABAB respectively), which create an inhibitory electrical shunt to dampen neuronal excitation during anoxia. These mechanisms are individually critical since blockade of DORs or GABA receptors induce excitotoxic cell death in anoxic turtle neurons. Together, spike and channel arrest significantly reduce neuronal excitability and individually provide key contributions to the turtle’s long-term neuronal survival during anoxia. Since the turtle is the most anoxia-tolerant air-breathing vertebrate identified, these results suggest that multiple mechanisms of metabolic suppression acting in concert are essential to maximizing anoxia-tolerance.

This study investigated the role of opioid, adenosine, bradykinin, and calcitonin-gene related peptide (CGRP) receptors, and potential ‘cross-talk’ among suspected G-protein coupled receptors in a humoral model of remote ischemic preconditioning (rIPC) cardioprotection. Compared to Control dialysate (from non-preconditioned donor rabbit blood), rIPC dialysate (from remotely preconditioned blood) reduced cell death in rabbit cardiomyocytes following simulated ischemia and reperfusion. Non-selective, δ-, or κ-opioid receptor blockade and non-selective adenosine receptor blockade abolished rIPC dialysate protection; whereas, bradykinin B2 and CGRP receptor blockade had no effect. Non-selective adenosine receptor blockade fully and partially abolished protection by κ- and δ-opioid receptors, respectively. Multiple reaction monitoring mass spectrometry detected low levels of adenosine, and other preconditioning substances, in the dialysate. An increase in extracellular adenosine was not detected during opioid-induced preconditioning to explain this cross-talk. These results suggest that δ-opioid, κ-opioid, adenosine receptors, and opioid-adenosine cross-talk are involved in rIPC of freshly isolated cardiomyocytes.

This study investigated the role of opioid, adenosine, bradykinin, and calcitonin-gene related peptide (CGRP) receptors, and potential ‘cross-talk’ among suspected G-protein coupled receptors in a humoral model of remote ischemic preconditioning (rIPC) cardioprotection. Compared to Control dialysate (from non-preconditioned donor rabbit blood), rIPC dialysate (from remotely preconditioned blood) reduced cell death in rabbit cardiomyocytes following simulated ischemia and reperfusion. Non-selective, δ-, or κ-opioid receptor blockade and non-selective adenosine receptor blockade abolished rIPC dialysate protection; whereas, bradykinin B2 and CGRP receptor blockade had no effect. Non-selective adenosine receptor blockade fully and partially abolished protection by κ- and δ-opioid receptors, respectively. Multiple reaction monitoring mass spectrometry detected low levels of adenosine, and other preconditioning substances, in the dialysate. An increase in extracellular adenosine was not detected during opioid-induced preconditioning to explain this cross-talk. These results suggest that δ-opioid, κ-opioid, adenosine receptors, and opioid-adenosine cross-talk are involved in rIPC of freshly isolated cardiomyocytes.

Abstract The repair of thoracoabdominal aortic aneurysms carries a substantial risk of ischaemic perioperative spinal cord injury. Although several protective methods have been developed, the risk of paraplegia has not been eliminated. Moreover, aortic aneurysms, including arch aneurysms, are complex clinical challenges requiring cerebral protection with hypothermic circulatory arrest (HCA). Hypothermia lowers the rate of cerebral metabolism and allows a temporary halt of the systemic circulation. However, there is still a risk for cerebral damage and a need for additional neuroprotective methods. During the last 15 years, our research group has used a porcine model to investigate a variety of neuroprotective tools. In this thesis, an animal model was utilized to study the efficacy of remote ischaemic preconditioning (RIPC) to ameliorate ischaemic damage to the central nervous system, and to shed light on the potential mechanism. Moreover, diazoxide, the pharmacological mimetic of RIPC, was tested in the HCA animal model. In the first Study (I), RIPC showed beneficial effect on the spinal cord against ischaemic insult as recorded with motor-evoked potentials. Strikingly, the beneficial effect of RIPC was observed even before the ischaemia. In the second Study (II), some beneficial effect of RIPC was seen in the immunohistochemical analysis of the spinal cord ischemia but the result remains inconclusive. Similarly, the diazoxide-treated animals had better hemodynamic status postoperatively and mildy better antioxidant activity of the brain in the third Study (III). The fourth study (IV) was a review of the current knowledge of RIPC from the cardiovascular point of view. Our studies indicate that RIPC might be a potential adjunct for preventing neuronal ischaemic injury in the setting of thoracoabdominal aortic surgery. Our result indicates that further preclinical studies with diazoxide are required before studies can be conducted in humans. / Tiivistelmä Torakoabdominaalisen aortan aneurysman kirurginen korjaaminen sisältää riskin iskeemiselle selkäytimen vauriolle. Vaikka useita suojaavia tekniikoita on kehitetty, paraplegian riskiä ei ole saatu poistettua kokonaan. Kirurgisen korjaamisen haasteellisuus moninkertaistuu, jos aneurysma on laajentunut myös aortan kaareen. Tällöin vaaditaan hypotermista verenkierron pysäytystä (HCA). Hypotermia alentaa aivojen metabolista aktiivisuutta merkittävästi ja siten verenkierron väliaikainen pysäytys on mahdollista. Tästä huolimatta hypotermiseen verenkierron pysäytykseen liittyy riski aivokudoksen vauriolle. Meidän tutkimusryhmämme on tutkinut useita keskushermostoa suojaavia tekniikoita ja lääkeaineita viimeisen 15 vuoden aikana. Käytämme sikaa koe-eläin mallina, jota on tämänkin väitöskirjan osajulkaisuissa käytetty. Tämän väitöskirjatyön tarkoituksena on ollut tutkia sekä esialtistavan raajaiskemian (RIPC) että farmakologisen mimeetin, diazoxiden, keskushermostoa suojaavia vaikutuksia sekä niiden mahdollista vaikutusmekanismia. Ensimmäisessä osajulkaisussa esialtistava raajaiskemia paransi selkäytimen iskemian sietokykyä, mikä näkyi alaraajojen motorisissa herätepotentiaaleissa. Merkittävintä tutkimuksessa oli, että esialtistavan raajaiskemian edulliset vaikutuksen selkäytimeen oli nähtävissä jo ennen iskemiaa. Toisessa osajulkaisussa esialtistava raajaiskemialla oli nähtävissä edullisia, mutta ei varauksettomia, vaikutuksia selkäytimen iskemian immunohistokemiallisessa analyysissä. Kolmannessa osatyössä diazoxidin vaikutukset iskemiaa vastaan nähtiin parempana hemodynaamisena tilana ja antioksidatiivisen aktiivisuuden lisääntymisenä aivoissa, mutta tulos on myös tulkinnanvarainen. Neljäs osajulkaisu kokosi tämän hetken tietämyksen esialtistavasta raajaiskemiasta. Tutkimuksissamme osoitimme, että esialtistava raajaiskemiassa on potentiaalia tulla yhdeksi välineeksi keskushermoston iskemiaa vastaan torakoabdominaalisen aortan kirurgiassa. Lisäksi diazoxidin mahdolliset neuroprotektiiviset vaikutukset vaativat lisää koe-eläintutkimuksia ennen ihmiskokeisiin siirtymistä.

A lesão por isquemia-reperfusão (I/R) é o mecanismo fisiopatológico central no desenvolvimento da insuficiência hepática pós-operatória. Diversas estratégias para minimizar suas consequências estão sendo desenvolvidas, mas ainda sem resultados satisfatórios. Recentemente o pré-condicionamento isquêmico remoto (PCIR), método em que ciclos breves de I/R aplicados em um órgão ou membro é capaz de atenuar os resultados da I/R em um órgão distante, vem sendo utilizado, em modelos experimentais, com resultados promissores. No entanto seu mecanismo de ação ainda não foi esclarecido. Um dos mecanismos propostos é a modulação na expressão das citocinas sintetizadas durante a resposta inflamatória que acompanha o processo de I/R. Foram utilizados 36 ratos (Rattus norvegicus), machos, com peso entre 250 e 280 g, divididos em três grupos: Grupo Sham, cirurgia simulada; Grupo IR, isquemia de 70% do fígado por 45 minutos e reperfusão; e Grupo PCIR, pré-condicionamento isquêmico remoto do fígado através de seis ciclos de isquemia-reperfusão da pata do animal, com quatro minutos de isquemia e quatro minutos de reperfusão em cada ciclo, seguido de isquemia hepática semelhante ao do Grupo IR. Terminado os procedimentos cirúrgicos, metade dos animais foi morta decorridos 60 minutos de reperfusão, e a outra metade após 180 minutos. Foi coletado tecido hepático do lobo submetido à isquemia, para estudo histopatológico, utilizando o índice de injúria hepática modificado; e sangue, para dosagem plasmática de TNF-&#945;, IL-6, IL-10 e ALT. A análise histopatológica mostrou que a necrose celular foi significativamente reduzida no Grupo PCIR quando comparado com Grupo IR (p <0,0001). As transaminases mostraram o mesmo padrão com redução significativa dos seus valores no Grupo PCIR quando comparados com o Grupo I-R (p <0,0001). A dosagem das interleucinas mostrou redução significativa na expressão da IL-6 no Grupo PCIR quando comparado com o Grupo IR (p<0,001). Houve aumento da expressão de IL-10 nos grupo PCIR, porém não atingiu significância estatística. Não foi identificada diferença na dosagem de TNF-&#945; nos grupos estudados. O PCI-R foi eficaz na redução na necrose celular resultante da lesão por I-R nos grupos estudados. A redução na síntese de IL-6 segue o padrão observado em outros estudos. / Ischemia/Reperfusion (I/R) injury is an important pathophysiological mechanism in the postoperative liver failure. Different strategies to minimize the I/R liver injury have been developed during the last decades but the results had been disappointing. Recently, the remote ischemic preconditioning (RIPC), a method that involves a brief ischemic episode on an organ or tissue that subsequently affords protection to a remote organ or tissue, have been use in various experimental models with promising results. The precise pathway activated by the RIPC isnt clear, but cytokine release modulation has been proposed as a candidate mechanism. Thirty-six male rats (Rattus norvegicus) were divided in 3 groups: Sham; I/R injury, a 45 minutes lobar (70%) liver ischemia and reperfusion; and RIPC, 6 cycles of 4 minutes of ischemia and 4 minutes of reperfusion of the right hindlimb followed by a 45 minutes lobar (70%) liver ischemia and reperfusion. Liver tissue in the affected lobe and blood samples were collected after 60 minutes and 180 minutes of reperfusion for histopathological study of liver I/R, plasma cytokines (TNF-&#945;, IL-6 and IL-10) and liver aminotransferases measurement (ALT). The histopathological study demonstrated a significant lesser degree of liver necrosis in the RIPC group (p <0,001). The aminotransferases levels followed the same pattern, with significant lower levels in the RIPC group (p <0,001). The cytokines assessment showed a reduction in the expression of IL-6 in the RIPC when compared with the I/R group (p <0,01). Interleukin-10 levels were higher in the RIPC group, but the difference wasnt significant. The TNF-&#945; measurement didnt show any difference in the groups. The RIPC model presented consistently reduced the I/R injury to the liver and the IL-6 expression was similar to the reported in other studies.

A lesão por isquemia-reperfusão (I/R) é o mecanismo fisiopatológico central no desenvolvimento da insuficiência hepática pós-operatória. Diversas estratégias para minimizar suas consequências estão sendo desenvolvidas, mas ainda sem resultados satisfatórios. Recentemente o pré-condicionamento isquêmico remoto (PCIR), método em que ciclos breves de I/R aplicados em um órgão ou membro é capaz de atenuar os resultados da I/R em um órgão distante, vem sendo utilizado, em modelos experimentais, com resultados promissores. No entanto seu mecanismo de ação ainda não foi esclarecido. Um dos mecanismos propostos é a modulação na expressão das citocinas sintetizadas durante a resposta inflamatória que acompanha o processo de I/R. Foram utilizados 36 ratos (Rattus norvegicus), machos, com peso entre 250 e 280 g, divididos em três grupos: Grupo Sham, cirurgia simulada; Grupo IR, isquemia de 70% do fígado por 45 minutos e reperfusão; e Grupo PCIR, pré-condicionamento isquêmico remoto do fígado através de seis ciclos de isquemia-reperfusão da pata do animal, com quatro minutos de isquemia e quatro minutos de reperfusão em cada ciclo, seguido de isquemia hepática semelhante ao do Grupo IR. Terminado os procedimentos cirúrgicos, metade dos animais foi morta decorridos 60 minutos de reperfusão, e a outra metade após 180 minutos. Foi coletado tecido hepático do lobo submetido à isquemia, para estudo histopatológico, utilizando o índice de injúria hepática modificado; e sangue, para dosagem plasmática de TNF-&#945;, IL-6, IL-10 e ALT. A análise histopatológica mostrou que a necrose celular foi significativamente reduzida no Grupo PCIR quando comparado com Grupo IR (p <0,0001). As transaminases mostraram o mesmo padrão com redução significativa dos seus valores no Grupo PCIR quando comparados com o Grupo I-R (p <0,0001). A dosagem das interleucinas mostrou redução significativa na expressão da IL-6 no Grupo PCIR quando comparado com o Grupo IR (p<0,001). Houve aumento da expressão de IL-10 nos grupo PCIR, porém não atingiu significância estatística. Não foi identificada diferença na dosagem de TNF-&#945; nos grupos estudados. O PCI-R foi eficaz na redução na necrose celular resultante da lesão por I-R nos grupos estudados. A redução na síntese de IL-6 segue o padrão observado em outros estudos. / Ischemia/Reperfusion (I/R) injury is an important pathophysiological mechanism in the postoperative liver failure. Different strategies to minimize the I/R liver injury have been developed during the last decades but the results had been disappointing. Recently, the remote ischemic preconditioning (RIPC), a method that involves a brief ischemic episode on an organ or tissue that subsequently affords protection to a remote organ or tissue, have been use in various experimental models with promising results. The precise pathway activated by the RIPC isnt clear, but cytokine release modulation has been proposed as a candidate mechanism. Thirty-six male rats (Rattus norvegicus) were divided in 3 groups: Sham; I/R injury, a 45 minutes lobar (70%) liver ischemia and reperfusion; and RIPC, 6 cycles of 4 minutes of ischemia and 4 minutes of reperfusion of the right hindlimb followed by a 45 minutes lobar (70%) liver ischemia and reperfusion. Liver tissue in the affected lobe and blood samples were collected after 60 minutes and 180 minutes of reperfusion for histopathological study of liver I/R, plasma cytokines (TNF-&#945;, IL-6 and IL-10) and liver aminotransferases measurement (ALT). The histopathological study demonstrated a significant lesser degree of liver necrosis in the RIPC group (p <0,001). The aminotransferases levels followed the same pattern, with significant lower levels in the RIPC group (p <0,001). The cytokines assessment showed a reduction in the expression of IL-6 in the RIPC when compared with the I/R group (p <0,01). Interleukin-10 levels were higher in the RIPC group, but the difference wasnt significant. The TNF-&#945; measurement didnt show any difference in the groups. The RIPC model presented consistently reduced the I/R injury to the liver and the IL-6 expression was similar to the reported in other studies.

O pré-condicionamento isquêmico (PCI) é um importante mecanismo de proteção celular, capaz de favorecer a diminuição da necrose dos cardiomiócitos durante isquemia aguda. Fármacos hipoglicemiantes orais, tais como glibenclamida e repaglinida, podem provocar a perda dessa proteção por sua propriedade bloqueadora de canais de potássio dependentes de adenosina trifosfato (K-ATP). Já a vildagliptina, pertencente à classe dos inibidores da enzima dipeptidil peptidase 4 (DPP-4), exerce seus efeitos sobre a glicemia principalmente via hormônio peptídeo-1 tipo glucagon (GLP-1). Receptores de GLP-1 estão presentes no miocárdio e seu papel nesse tecido é alvo de investigadores. Este estudo avaliou o efeito da vildagliptina sobre o pré-condicionamento isquêmico em portadores de diabetes mellitus 2 (DM2) e doença coronariana multiarterial estável (DAC). Foram admitidos 54 pacientes diabéticos com doença multiarterial coronariana estável, documentada pela angiografia e com teste ergométrico positivo para isquemia. Na fase 1, betabloqueadores e fármacos hipoglicemiantes orais foram suspensos por 7 dias, e todos paciente foram submetidos a 2 testes ergométricos (TE) seguenciais, com intervalo de descanso de 30 minutos entre eles (TE1 e TE2). Para a fase 2, os pacientes receberam vildagliptina 100mg/dia por 7 dias consecutivos e foram submetidos a mais 2 TE seguenciais (TE3 e TE4). Na fase 1, todos os pacientes desenvolveram isquemia esforço induzida (depressão de ST>=1 mm) no TE1. O tempo para alcançar 1,0mm de depressão do segmento ST (T-1,0mm) em TE2 foi maior que em TE1, caracterizando a presença do PCI em todos os pacientes. Na fase 2, todos desenvolveram isquemia em TE3, e 76% apresentaram isquemia mais tardia em TE4, isto é, aumentaram a tolerância miocárdica em TE4 em comparação a TE3, caracterizando PCI preservado (p<0,001). Somente 24% dos pacientes revelaram bloqueio do PCI (p=0,006). A vildagliptina preservou o pré-condicionamento isquêmico em pacientes com DM2 e DAC. / Ischemic preconditioning (IPC) refers to the phenomenon in which short periods of myocardial ischemia and reperfusion promote resistance to a subsequent prolonged ischemic insult. Some hypoglycemic drugs, such as glibenclamide and repaglinide, are able to inhibit this protective phenomenon probably by its effects as blockers of adenosine triphosphate-dependent potassium (K-ATP) channels. Moreover, vildagliptin, belonging to the class of dipeptidyl peptidase-4 enzyme (DPP-4) inhibitor, performs its action by incretin system, mainly by hormone glucagon-like peptide 1 (GLP-1). GLP-1 receptors are present in various body tissues, including myocardium. Multiple actions of GLP-1 and structurally related GLP-1 agonists have been reported in heart. We aimed to evaluate the effect of vildagliptin on IPC in patients with type 2 diabetes and symptomatic coronary artery disease. We evaluated 54 patients with DM2 and a positive exercise test that also had with multivessel coronary disease confirmed by coronary angiography. In phase I, without drug, all patients underwent 2 consecutive treadmill exercise tests (ET1 and ET2). After that, all patients received vildagliptin 100 mg per day for one week and underwent more 2 more sequential tests (ET3 and ET4). The time interval between the exercises tests was 30 minutes. In phase 1, all patients demonstrated IPC that was observed by the improvement in time to 1mm of ST segment depression (T-1.0mm) in ET2 compared with T1 In phase 2, with vildagliptin, all patients (54) developed ischemia in ET3, however, 76 % (41) of patients showed experienced later ischemia in ET4 compared with ET3 (p<0.001), characterizing IPC preserved. Only 24% (13) patients demonstrated T-1.0mm earlier in ET4 compared with ET3, indicating the cessation of IPC (p=0.006). Vildagliptin did not affect this protective mechanism in a relevant way in patients with type 2 diabetes and symptomatic coronary artery disease.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / IntroduÃÃo:O prÃ-condicionamento isquÃmico (PCI) vem sendo considerado como um potente mecanismo endÃgeno capaz de inibir a resposta inflamatÃria. A migraÃÃo de neutrÃfilos (mn) à um evento central no desenvolvimento da reaÃÃo inflamatÃria. Nosso grupo tem demonstrado que o PCI inibe a mn em modelos experimentais, entretanto os mecanismos e mediadores envolvidos ainda nÃo sÃo conhecidos.Objetivo:Estudar a participaÃÃo dos mediadores Ãxido nÃtrico e MonÃxido de carbono, proteÃnas de adesÃo (ICAM-1 e &#946;2-integrina) e da expressÃo de CXCR2 no efeito inibitÃrio do PCI a distÃncia sobre a mn. MÃtodos:O modelo de PCI a distÃncia foi realizado com um torniquete no membro posterior direito de camundongos durante 10 minutos seguidos de 30 de reperfusÃo. ParticipaÃÃo do NO e CO foi investigada atravÃs de inibidores de iNOS (1400 W, 3 mg/kg ou Aminoguanidina (Amg), 50 mg/kg) e HO-1 (ZnPPIX, 10 mg/kg) como prÃ-tratamento de 30 min. Posteriormente, induziu-se peritonite comCarragenina(Cg) (500 mg /cav). Quatro horas apÃs, a cavidade peritoneal (cp) era lavada e leucÃcitos eram contados. ApÃs aquele mesmo procedimento, os animais foram submetidos a microscopia intravital (miv) para avaliar os efeitos do NO e CO nas vÃnulas mesentÃricas de 3 ordem.NeutrÃfilos de animais prÃ-condicionados e prÃ-tratados ou nÃo, foram utilizados para o ensaio de quimiotaxiain vitro, usandocomo estÃmulo a quimiocina KC(30ng/ml). AexpressÃo de CXCR2 e GRK2 dos neutrÃfilos foi determinada por citometria de fluxo e imunofluorescÃncia, respectivamente.AsparticipaÃÃes de ICAM-1/CD54 e &#946;2-integrina/CD11b foram investigadas em camundongos nocautes para os genes dessas molÃculas. A mn nesses animais foi avaliada segundo protocolo jà descrito pelo lavado peritonela.Na investigaÃÃo do papel do NO e CO na modulaÃÃo da proteÃna de adesÃo celular (&#946;2-integrina), utilizou-se inibidores da iNOS (1400W, 3 mg/kg ou Amg, 50 mg/kg, sc), HO-1 (ZnPPIX, 10 mg/kg, sc) eGuanilato Ciclase (ODQ (5 Âmol/kg, ip)) em prÃ-tratamento de 30 min antes do PCI. ApÃs peritonite, o sangue foi colhido e a expressÃo de CD11bem neutrÃfilos foi determinada por citometria de fluxo. Para anÃlise estatÃstica, utilizou-se ANOVA/Bonferroni. P<0,05 foi aceito. Resultados:Os inibidores de CO e NO preveniram o efeito inibitÃrio do PCIsobre a mn (p <0,05). AlÃm disso, os neutrÃfilos de animais prÃ-condicionados apresentaram reduÃÃo de quimiotaxia (p <0,05),achado que se correlacionou com a diminuiÃÃo da expressÃode CXCR2 na membrana dos neutrÃfilos (p <0,05) e comaumento da expressÃo de GRK2. NÃo houve alteraÃÃo da quimiotaxia, nem da expressÃo de GRK2 quando os neutrÃfilos foram obtidos a partir de animais prÃ-condicionados e prÃ-tratados com inibidores de de CO, NO e GCs. Os animais prÃ-condicionados apresentaram reduÃÃo nos neutrÃfilos circulantes e da aderÃnciana miv, as quais foram prevenidas pelo prÃ-tratamento com os inibidores (p <0,05). O efeito inibitÃrio do PCI persistiu em animais nocautes para &#946;2-integrina, o que nÃo se observou nos animais nocautes para ICAM-1. AlÃm disso, os neutrÃfilos de animais prÃ-condicionados apresentaram reduÃÃo significativa na expressÃo de CD11b, que foi prevenida nos animais prÃ-tratados com os inibidores de iNOS, HO-1 e GCs.ConclusÃes: Os resultados sugerem que o NO e CO atuam no efeito inibitÃrio do PCI via iNOS e HO-1 em sitio distante, modulando ICAM-1, &#946;2-integrina e CXCR2 via GRK2. / Introduction: Ischemic preconditioning (IPC) has been considered as a potent endogenous mechanism capable of inhibiting the inflammatory response. The migration of neutrophils (mn) is a central event in the development of inflammation. Our group has demonstrated that PCI inhibits mn in experimental models, however the mechanisms and mediators involved are not yet known. Aim: To study the involvement of mediators nitric oxide and carbon monoxide, adhesion proteins (ICAM-1 and &#946;2-integrin) and expression of CXCR2 in the inhibitory effect of PCI on the distance min. Methods: The model of distance PCI was performed with a tourniquet in the right hind limb of mice for 10 minutes followed by 30 reperfusion. Involvement of NO and CO was investigated using inhibitors of iNOS (1400 W, 3 mg/kg or aminoguanidine (Amg), 50 mg/kg) and HO-1 (ZnPPIX, 10 mg/kg) as pretreatment 30 min. Later, peritonitis was induced by carrageenan (Cg) (500 mg/cav). Four hours later the peritoneal cavity (pc) was washed and leukocytes were counted. After that same procedure, the animals were subjected to intravital microscopy (IVM) to evaluate the effects of NO and CO in the mesenteric venules of 3rd order. Neutrophils from animals preconditioned and pre-treated or untreated, were used for testing chemotaxis in vitro, using the stimulus to chemokine KC (30ng/ml). The expression of GRK2 and CXCR2 in neutrophils was determined by flow cytometry and immunohistochemistry, respectively. The stakes and ICAM-1/CD54 &#946;2-integrina/CD11b been investigated in knockout mice for genes of these molecules. The mn in these animals was evaluated according to protocol previously described by washed peritonela. In the investigation of the role of NO and CO in the modulation of cell adhesion protein (&#946;2-integrin), we used iNOS inhibitor (1400W, 3 mg/kg or Amg, 50 mg/kg, sc), HO-1 (ZnPPIX, 10 mg/kg, sc) and guanylate cyclase (ODQ (5 Âmol/kg, ip)) in pre-treatment 30 min before PCI. After peritonitis, blood was collected and the expression of CD11b on neutrophils was determined by flow cytometry. For statistical analysis, we used ANOVA/Bonferroni. P<0,05 was accepted. Results: The CO and NO inhibitors prevented the inhibitory effect of PCI on mn (P<0,05). Moreover, neutrophils from animals preconditioned showed reduced chemotaxis (p<0,05), a finding that correlated with decreased expression of CXCR2 in the membrane of neutrophils (p<0,05) and increased expression of GRK2. There was no change in chemotaxis or the expression of GRK2 when neutrophils were obtained from animals pre-conditioned and pretreated with inhibitors of CO, NO and sGC. Preconditioned animals showed a reduction in circulating neutrophils and the grip on IVM, which were prevented by pretreatment with inhibitors (P<0,05). The inhibitory effect of PCI was shown in knockout animals for &#946;2-integrin, which was not observed in the knockout animals to ICAM-1. Moreover, neutrophils from animals preconditioned showed a significant reduction in the expression of CD11b, which was prevented in animals pretreated with inhibitors of iNOS, HO-1 and GCs. Conclusions: The results suggest that NO and CO act in the inhibitory effect of PCI via iNOS and HO-1 in place apart by modulating ICAM-1, &#946;2-integrin and CXCR2 via GRK2.

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Twentyfour Landrace pigs were assigned into 4 groups: I: after cardiac arrest livers were procured and transplanted; II: after PC and cardiac arrest livers were procured and transplanted; III: after PC and cardiac arrest, a 15 minutes period of warm ischemia was observed before livers were procured and transplanted; IV: after PC and cardiac arrest, a 30 minutes period of warm ischemia was observed before livers were procured and transplanted. Donors: cardiac arrest was obtained by ligation of coronary arteries and interruption of ventilation. PC (10` x 10`) and warm ischemia waiting time were observed accordingly. Livers were flushed with 4°C HTK solution cooled and procured. Recipients: standard technique was used. After one hour of reperfusion, blood and liver samples were collected and euthanasia was carried out. Non-parametrical statistical tests were applied. Results were expressed as medians. A value of p<0.05 was considered statistically significant. Results: AST, ALT, lactic acid and factor V levels were similar for the different studied groups by the end of one hour of reperfusion. A trend towards a deteriorated liver function was observed in group IV. When histological variables were addressed, vacuolization of hepatocytes and cell dropout scores were similar in all groups. Congestion score, vacuolization of hepatocytes and cell dropout scores tended to be higher in animals from group IV, but with no statistical significance. Conclusions: Remote ischemic preconditioning showed no benefits to liver grafts from nonheart- beating donors. Even though it did not result in benefits, no prejudice could be noticed in this research, as well. / Introdução: A melhora na função hepática em doadores de coração parado parece estar relacionada a curtos períodos de isquemia normotérmica, logo a lesão de isquemia e reperfusão é uma questão crucial não resolvida. O pré-condicionamento isquémico remoto (PC), promove proteção ao fígado da lesão de isquemia e reperfusão. No entanto, pouco se sabe sobre a utilidade do PC como uma estratégia para melhorar a tolerância de enxertos de doadores em parada cardíaca frente à isquemia normotérmica. Portanto, foi desenvolvido um estudo experimental visando os efeitos do pré-condicionamento isquêmico no transplante de fígado de doadores em parada cardíaca.Métodos: O protocolo do estudo foi aprovado na Universidade Federal de Goiás pelo Comitê de Ética em Pesquisa. Vinte e quatro suínos da raça Landrace foram divididos em 4 grupos: I: após parada cardíaca, o fígado foi captado e transplantado; II: após o PC, promoveu-se a parada cardíaca, seguida de captação e transplante hepático; III: após o PC, promoveu-se a parada cardíaca, seguida de um período de 15 minutos de isquemia normotérmica, com captação e transplante hepático em seguida; IV: após o PC, promoveu-se a parada cardíaca, seguida de um período de 30 minutos de isquemia normotérmica, com captação e transplante hepático em seguida. Nos doadores, a parada cardíaca foi obtida pela ligadura das artérias coronárias e interrupção do suporte ventilatório. O PC (10 'x 10') e o tempo de isquemia normotérmica foram observados em conformidade com a padronização. O fígado foi perfundido com solução HTK resfriada a 4 ° C e posteriormente captado. Para o receptor foi utilizada a técnica padrão. Após uma hora de reperfusão, amostras de sangue e de tecido hepático foram coletadas, seguida da realização da eutanásia. Foram aplicados testes estatísticos não-paramétricos. Os resultados foram expressos em medianas. O valor de p <0,05 foi considerado estatisticamente significativo. Resultados: Os valores encontrados de AST, ALT, lactato e fator V foram semelhantes para os diferentes grupos estudados até o fim do experimento. No entanto, foi observado uma tendência para piora da função hepática no grupo IV. Em relação às variáveis histológicas, a vacuolização dos hepatócitos e a desestruturação celular foram semelhantes em todos os grupos; houve uma tendência de aumento da congestão no grupo IV, sem significância estatística. Conclusões: O pré-condicionamento isquêmico remoto não mostrou benefício para enxertos de fígado de parada cardíaca. Mesmo que o PC não tenha promovido benefícios nesta pesquisa, também não foram observados danos.

INTRODUÇÃO: Pré-condicionamento isquêmico remoto (PCIR) é o fenômeno pelo qual curtos períodos de isquemia sub-letal sobre um órgão ou tecido, intercalados com reperfusão do mesmo, conferem a outros órgãos ou tecidos distantes deste, um aumento na capacidade da resistir a episódios subsequentes de isquemia, a qual os mesmos possam ser expostos. Com base nesse fato, testamos a hipótese de que o pré-condicionamento isquêmico remoto em pacientes portadores de claudicação intermitente de membros inferiores poderia aumentar a capacidade de deambulação desses pacientes, extrapolando o conceito do PCIR de aumento da capacidade de preservação da integridade celular frente à isquemia, para a manutenção da função celular, tornando a célula mais apta ao trabalho em situações de privação de oxigênio, geradas pela restrição do fluxo sanguíneo, como ocorre nos pacientes com claudicação intermitente de membros inferiores, durante o exercício. OBJETIVOS: Avaliar se o PCIR aumenta a distância de início de claudicação e/ou a distância total de claudicação em pacientes com doença arterial obstrutiva periférica. MÉTODOS: Foram estudados 52 pacientes ambulatoriais que apresentavam queixa de claudicação intermitente dos membros inferiores, associada a um pulso arterial ausente ou reduzido no membro sintomático e/ou um índice tornozelo-braço <0,90. Estes pacientes foram randomizados em três grupos (A, B e C). Todos os pacientes foram submetidos a dois testes de caminhada em esteira de acordo com o protocolo de Gardner. O grupo A fez o primeiro teste de esteira sem o pré-condicionamento isquêmico remoto e, após 7 dias, foi submetido a um novo teste de esteira, agora precedido pelo pré-condicionamento isquêmico remoto. O grupo B foi submetido ao pré-condicionamento isquêmico remoto antes do primeiro teste de esteira e, após 7 dias, realizou novo teste de esteira, agora sem o pré-condicionamento isquêmico remoto. Já no Grupo C (grupo controle), ambos os testes de esteira foram realizados sem pré-condicionamento isquêmico remoto, também com 7 dias de intervalo. RESULTADOS: Os grupos A e C mostraram um aumento na distância de início de claudicação, no segundo teste, em comparação com o primeiro teste. O grupo A teve um aumento estatisticamente significativo, em relação ao grupo C (grupo controle). Com relação à distância total de claudicação, todos os grupos (A, B e C), mostraram um aumento estatisticamente significativo a favor do segundo teste, porém não foi observada diferença entre os grupos (A, B e C). CONCLUSÕES: O pré-condicionamento isquêmico remoto aumentou a distância inicial de claudicação em pacientes com claudicação intermitente, no entanto, ele não afetou a distância total de claudicação dos pacientes portadores de claudicação intermitente de membros inferiores / INTRODUCTION: Remote ischemic preconditioning (RIPC) is a phenomenon in which a short period of sub-lethal ischemia in one organ protects against subsequent bouts of ischemia in another organ. Extrapolating the RIPC concept of increasing the preservation of cell integrity capability against ischemia, for the maintenance of cellular function, making the cell more able to work in oxygen deprivation generated by the restriction of blood flow, as occurs in patients with intermittent claudication of the lower limbs during exercise, we hypothesized that RIPC in patients with intermittent claudication would increase muscle tissue resistance to ischemia, thereby resulting in an increased ability to walk. OBJECTIVES: To test this hypothesis, we performed gait tests in patients with claudication with and without prior RIPC and then compared the initial claudication distance (ICD) and the total walking distance (TWD). METHODS: In a claudication clinic, 52 ambulatory patients who presented with complaints of intermittent claudication in the lower limbs associated with an absent or reduced arterial pulse in the symptomatic limb and/or an ankle-brachial index < 0.90 were recruited for this study. The patients were randomly divided into three groups (A, B and C). All of the patients underwent two tests on a treadmill according to the Gardener protocol. Group A was tested first without RIPC. Group A was subjected to RIPC prior to the second treadmill test. Group B was subjected to RIPC prior to the first treadmill test and then was subjected to a treadmill test without RIPC. In Group C (control group), both treadmill tests were performed without RIPC. The first and second tests were conducted seven days apart. Brazilian Clinical Trials: RBR-7TF6TM. RESULTS: Group A and C showed an increase in the initial claudication distance in the second test compared to the first test. Group A had a statistically significant increase, compared with C group (control group). With respect to total claudication distance, all the groups (A, B and C) showed a statistically significant increase in favor of the second test, but there was no difference between groups (A, B and C). CONCLUSIONS: RIPC increased the initial claudication distance in patients with intermittent claudication; however, RIPC did not affect the total walking distance of the patients