Introdução: O trauma é um fenômeno que cursa com lesão tecidual, sendo que o trauma cirúrgico (TC) apresenta a referida lesão como consequência de um ato cirúrgico. A isquemia seguida de reperfusão (IR) é um evento comum em várias condições patológicas, bem como em diversos procedimentos cirúrgicos, principalmente transplantes. É frequente o desenvolvimento de lesões teciduais locais e remotas após trauma e após a I/R, parte de um fenômeno conhecido como síndrome da resposta inflamatória sistêmica (SRIS), frequentemente seguida pela falência de múltiplos órgãos (FMO). Estudos provaram o envolvimento do neutrófilo em tais síndromes como resultado da ação de enzimas proteolíticas secretadas a partir de grânulos citoplasmáticos, radicais livres produzidos por explosão respiratória e citocinas liberadas após a infiltração nos tecidos. Nesse contexto, foi provado que o pré-condicionamento isquêmico (PCI), definido como curtos episódios de isquemia precedendo a IR, protege contra essas lesões, com menor ativação de neutrófilos. No entanto, o conhecimento a respeito dos mecanismos operantes nos neutrófilos após o trauma cirúrgico, a isquemia seguida de reperfusão ou o pré-condicionamento isquêmico, ainda são preliminares. Objetivo: Analisar com maior profundidade o impacto dessas condições (TC, IR e PCI) no proteoma e fosfoproteoma do neutrófilo. Métodos: Foi realizada a análise de parâmetros hematológicos juntamente com a análise proteômica e fosfoproteômica de neutrófilos de ratos submetidos a TC, IR e PCI, comparados ao grupo controle. A análise proteômica foi realizada em sistema de nLC-MS/MS orbitrap de alto desempenho, usando marcação com iTRAQ, enriquecimento de fosfopeptídios e pré-fracionamento por HILIC. A análise estatística baseada em clusters utilizando scripts em R mostrou proteínas com abundância relativa diferencial em todas as condições. Resultados: A avaliação dos parâmetros hematológicos antes e depois de TC, IR e IPC demonstrou alterações no número, forma e tamanho de linfócitos, hemácias, plaquetas e, principalmente, neutrófilos (granulócitos). Observou-se um claro aumento na contagem de neutrófilos após TC e IR, sendo que tal aumento foi prevenido pelo PCI. Um total de 393 proteínas foram determinadas como reguladas para abundância relativa entre o grupo controle e o grupo TC. A maioria das proteínas encontradas como reguladas em comum nos grupos TC e IR estão relacionadas à apoptose (caspase-3), motilidade celular (PAK2), transdução de sinal (IL-5, IL-6 e TNF) e degradação pelo sistema proteassoma no neutrófilo. Maior produção de espécies reativas de oxigênio e disfunção da migração direcional de neutrófilos (PKC-delta) com aumento do tempo de vida dos neutrófilos são eventos iniciais importantes que podem resultar em mais dano tecidual e em infecção. A análise proteômica de neutrófilos de ratos após PCI levou à identificação de 2437 grupos de proteínas atribuídos a 5 clusters diferentes, contendo proteínas de abundância relativa significativamente aumentada ou diminuída em IR e PCI. O estudo de vias desses clusters baseado no KEGG revelou aumento nas vias de fagocitose mediada por Fc-gama R, sinalização por quimiocinas, adesão focal e migração transendotelial, citoesqueleto de actina, metabolismo e diminuição nas vias ribossomais, de transporte de RNA, de processamento de proteínas. A regulação da fosforilação de proteínas após IR e PCI mostrou algumas vias como quimiocinas, Fc-gama, GPCR, migração celular e vias pró e antiapoptóticas, sendo que a via de splicing alternativo foi a que apresentou regulação mais evidente (p < 0.0001). A regulação da abundância, bem como da fosforilação, presença de motivos e de domínios levou à identificação de fosfatases, como Fgr, GRK2, PKC delta, ptpn6 e ptprc reguladas por IR, bem como stk38, pkn1, syk e inpp5d reguladas por PCI. A interação mais marcante entre proteínas foi demonstrada como sendo entre os receptores de Fgr e Ptp. Conclusão: Concluímos que as alterações causadas por TC, IR e PCI levaram a intenss alterações na abundância de algumas proteínas e em eventos de fosforilação em neutrófilos, levando ao efeito destrutivo observado após a IR e ao efeito protetor consequente ao PCI / Introduction: Trauma is a phenomenon that involves tissue injury, whereas the surgical trauma (ST) has such injury as a consequence of a surgery. Ischemia reperfusion is common event in many surgical procedures, especially in transplants, as well as in many pathological conditions. Local and remote tissue injuries usually develop after trauma and ischemic reperfusion, part of a phenomenon known as systemic inflammatory response syndrome, frequently followed by multiple organ failure (MOF). Studies have proven the involvement of the neutrophil in all these injuries as a result of proteolytic enzymes secreted from cytoplasmic granules, free radicals produced by respiratory burst, cytokines released after tissue infiltration. In that context, ischemic preconditioning (IPC), that are short episodes of ischemia before ischemia reperfusion, was proved to be protective against these injuries with less activation of neutrophils. However the knowledge about the underlying mechanism operating in the neutrophil after surgical trauma, ischemia reperfusion and preconditioning is preliminary. Objective: To deeply analyze the impact of these conditions (ST, IR and IPC) on the neutrophil proteome and phosphoproteome. Methodology: We did hematological analysis along proteomics and phospho proteomics through high throughput nLC-MS/MS analysis by orbitrap using iTRAQ labeling, phospho peptide enrichments, and HILIC pre-fractionation. Neutrophils from control, ST, IR and IPC conditions after extraction were processed for proteomic analysis. Statistical package using R based on cluster analysis led to the detection of differentially regulated proteins in all conditions. Results: The evaluation of the hematological parameters before and after ST, IR or IPC on blood cells stated alteration in size, number and shape of lymphocytes, RBCs, platelets and specially neutrophils (granulocytes). In the analysis, a clear increase in neutrophil count after ST and IR with such increase prevented by IPC. A total of 393 proteins were found differentially regulated between control and trauma groups. Most of the common proteins found regulated in trauma and IR seem to be related to apoptosis (caspase-3), cell motility (PAK2) and signal transduction in IL5, IL6 and TNF and proteasomal degradation in neutrophil. Higher oxygen species production and dysfunction of directional neutrophil migration (PKC delta) with increase in the life span of neutrophils are early important events that can finally result into more tissue damage and infection. The total proteomic analysis of rat neutrophils after IPC led to the identification of 2437 protein groups assigned to five different clusters with significantly up and downregulated proteins in IR and IPC. Cluster based KEGG pathways analysis revealed up-regulation of chemokine signaling, focal adhesion, leukocyte transendothelial migration, actin cytoskeleton, metabolism and Fc gamma R mediated phagocytosis, whereas downregulation in ribosome, spliceosome, RNA transport, protein processing in endoplasmic reticulum and proteasome, after intestinal ischemic preconditioning. The phosphoregulated proteins containing domains and motifs in the regulated peptides after IR and IPC led to the identification of some of important players such as chemokine, Fc gamma, GPCR, migration and pro/anti-apoptotic pathways. The phosphoproteins from alternative splicing was the pathway presenting the most remarkable regulation with a p-value of 0.0001. The regulation in expression as well as in phosphorylation, the presence of motifs and domains led to the identification of kinases and phosphatases including Fgr, GRK2, PKC delta, ptpn6 and ptprc in neutrophils after IR whereas stk38, pkn1, syk, and inpp5d in neutrophil due to IPC. The highest protein-protein interaction was shown by Fgr and Ptp receptors. Conclusion: We concluded that the changed stimulus produced after ST, IR and IPC led to the huge alteration in proteins expression and phosphorylation events in the neutrophil proteome as mentioned in our work, that leads to final destructive and protective phenotype of neutrophils respectively

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-08-23T10:48:36Z No. of bitstreams: 1 alineaparecidadesouzaribeiro.pdf: 1327268 bytes, checksum: 2e758e27cd69a378e786f04183a4ce2e (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-08-28T12:38:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alineaparecidadesouzaribeiro.pdf: 1327268 bytes, checksum: 2e758e27cd69a378e786f04183a4ce2e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-28T12:38:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alineaparecidadesouzaribeiro.pdf: 1327268 bytes, checksum: 2e758e27cd69a378e786f04183a4ce2e (MD5) Previous issue date: 2018-07-09 / O objetivo do estudo foi analisar o efeito agudo do pré-condicionamento isquêmico (PCI) sobre a performance do Special Judo Fitness Test (SJFT) de atletas de alto rendimento. A amostra foi composta por 17 atletas faixa preta, marrom e roxa de judô (idade=21,35±3,46 anos; tempo de prática=8,94±3,88 anos; estatura=173±9 cm; massa corporal= 69,34±10,94 Kg; IMC=23,10±2,49 Kg/m²; %GC=18,75±7,41) que foram submetidos a três sessões com intervalos de 72 horas. Na primeira sessão, os voluntários assinaram o TCLE, responderam ao PAR-Q, foi realizada a avaliação antropométrica, a familiarização do SJFT e os esclarecimentos sobre o PCI. Na segunda e terceira sessões, foram realizados dois protocolos experimentais de forma randomizada: a) PCI (3 ciclos x 5 min. isquemia a 220 mmHg / 5 min. de reperfusão a 0 mmHg) + SJFT e b) SHAM (20 mmHg) + SJFT. Foi respeitado um intervalo de trinta minutos entre os protocolos experimentais e o SJFT. Foram realizados testes estatísticos de homogeneidade de variância e teste t de Student para verificar possíveis diferenças entre os grupos PCI e SHAM com relação à série (A), a série (B) e (C), ao número total de arremessos (A+B+C), a FC imediatamente e 1 minuto após o SJFT e o índice do SJFT. Para avaliação da significância, foi adotado p ≤ 0,05. A magnitude da diferença entre as condições PCI e SHAM foi avaliada usando o tamanho do efeito de Cohen’s (d). Os resultados indicam que o grupo PCI realizou maior número significativo de arremessos na série (A) do SJFT (p=0,004; d=0,50; efeito moderado) comparado ao SHAM. Ao analisarmos o número total de arremessos (A+B+C) encontramos diferença significativa entre os grupos PCI e SHAM (p=0,001; d=0,37; efeito pequeno). No índice do SJFT foi observada diferença significativa entre PCI e SHAM (p=0,001; d=0,50; efeito moderado). Os achados sugerem que o PCI melhorou a performance de atletas de judô de alto rendimento, particularmente devido a redução do índice do SJFT. / The aim of this study was to analyze the acute effect of ischemic preconditioning (IPC) on the performance of the Special Judo Fitness Test (SJFT) of high performance athletes. The sample was composed by 17 black belt, Brown belt and purple belt at the judo athletes (age = 21.35 ± 3.46 years, practice time = 8.94 ± 3.88 years, height = 173 ± 9 cm, body mass = 69.34 ± 10.94 kg, BMI = 23.10 ± 2.49 kg / m²,% GC = 18.75 ± 7.41) that were submitted to three sessions at 72 hour intervals. In the first session the volunteers signed the ICF, answered the PAR-Q, anthropometric evaluation, the familiarization of the SJFT and were clarified about the IPC. In the second and third sessions, two experimental protocols were performed in a randomized, crossover design: a) IPC (cycles 3 x 5 min ischemia at 220 mmHg / 5 min reperfusion at 0 mmHg) + SJFT and b) SHAM (20 mmHg) + SJFT. The interval between the experimental protocols and the SJFT was thirty minutes. Statistical tests of variance homogeneity and Student's t test were performed to verify possible differences between the IPC and SHAM groups in relation to the series (A), the series (B) and (C), to the total number of throws (A + B + C), the HR immediately and 1 minute after SJFT and SJFT index. For the evaluation of the level of significance, p ≤ 0.05 was adopted. The magnitude of the difference between IPC and SHAM conditions was assessed using the effect size (d Cohen's). The results indicate that the IPC performed a larger number of throws in the SJFT series (A) (p = 0.004, d = 0.50, moderate effect) compared to SHAM. When we analyzed the total number of throws (A + B + C) we found a significant difference between the IPC and SHAM groups (p = 0.001, d = 0.37, small effect). The SJFT index showed a significant difference between IPC and SHAM (p = 0.001, d = 0.50, moderate effect). The findings suggest that IPC improved the performance of high performance judo athletes, particularly due to the reduction of the SJFT index.

Orientador: Orlando Petrucci Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-20T04:53:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vilarinho_KarlosAlexandredeSousa_D.pdf: 8722911 bytes, checksum: 025ab56f3339aaf3caf0958e795ae882 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: As lesões de isquemia e reperfusão miocárdica continuam sendo um desafio ao cirurgião cardíaco. A eritropoietina tem demonstrado efeito protetor contra lesões por isquemia e/ou reperfusão em corações adultos. Seu papel em corações neonatais ainda não foi esclarecido. Objetivo: avaliar o uso da eritropoietina em corações neonatais submetidos a isquemia e reperfusão. Material e métodos: suínos neonatos foram divididos em grupos de acordo com o momento da administração da eritropoietina (EPO- administrada três minutos antes da isquemia; EPO24- administrada 24 horas antes da isquemia; Controlenão recebeu eritropoietina) e submetidos a 45 minutos de isquemia miocárdica por oclusão da art. interventricular anterior e 90 minutos de reperfusão e avaliados índices de contratilidade derivados de curvas de volume vs. pressão obtidas por meio de cristais sonomicrométricos e pressão intraventricular. As vias da Akt e ERK ½ foram avaliados por western blot. Resultados: os grupos foram semelhantes na avaliação antes da isquemia. Não observamos diferenças entre os grupos em relação a frequência cardíaca, débito cardíaco e volume sistólico do ventrículo esquerdo. Observamos melhora da elastância máxima no grupo EPO aos 60 e 90 minutos de reperfusão, e melhora do trabalho sistólico prérecrutável e da dP/dt máxima nos dois grupos que receberam eritropoietina ao final da isquemia e durante toda a reperfusão. Não houve diferença entre os grupos nos índices de função diastólica. A eritropoietina promoveu fosforilação da Akt, mas não da ERK, e menor expressão de proteínas pró-apoptóticas. Conclusão: A eritropoietina protegeu a função sistólica do ventrículo esquerdo de corações neonatais submetidos a isquemia e reperfusão. Este resultado foi provavelmente mediado por ativação da via Akt / Abstract: Background: The effect of erythropoietin (EPOT) on neonatal hearts is not well understood. The current hypothesis is that erythropoietin has protective effects against ischemia-reperfusion when administered prior to ischemia induction. Methods: Systolic and diastolic indices, as well as the Akt and extracellular regulated kinase (ERK) signaling pathways, were studied in vivo using a neonatal pig heart model. Regional ischemia was induced for 45 min by ligation of the left anterior descending artery, followed by 90 min of reperfusion. The treatment groups consisted of: 1) untreated controls, 2) treatment with erythropoietin 3 min prior to ischemia, and 3) treatment with erythropoietin 24 h before ischemia. Sophisticated myocardial contractility indices were assessed by pressure/volume loops of the left ventricle. The Akt and ERK pathways were evaluated via western blot. Results: Elastance was found to be higher in the group receiving erythropoietin 3 min prior to ischemia. In addition, preload recruitable stroke work was higher for both groups receiving erythropoietin prior to ischemia when compared to controls. The time constant of the isovolumic relaxation and end diastolic pressure volume relationship did not differ between the three groups after 90 min of reperfusion. Furthermore, erythropoietin treatment enhanced phosphorylation of Akt, but not ERK, and erythropoietin treated animals showed lower levels of apoptosis-related proteins. Conclusions: Erythropoietin had a protective effect on neonatal systolic function after ischemia/reperfusion injury, but no effect on diastolic function. This cardioprotective effect might be mediated by activation of the Akt pathway / Doutorado / Fisiopatologia Cirúrgica / Doutor em Ciências

A interrupção do fluxo sanguíneo, ou isquemia, representa um dos problemas mais importantes de doenças cardiovasculares e cerebrovasculares enfrentados pelos médicos na sua rotina. Em relação ao miocárdio muitos estudos têm sido realizados nessa área e sabe-se que os anestésicos inalatórios e os opiódes podem protege as células cardíacas contra a lesão de isquemia e reperfusão. O propofol por sua parece não ter efeito de précondicionamento, porém apresenta características similares as ações antioxidantes da vitamina E, neutralizando os efeitos nocivos da produção de radicais livres. A associação de sevoflurano, sufentanil e propofol não está descrita na literatura. O objetivo deste estudo foi examinar a potencialização de cardioproteção entre sevoflurano, propofol e sufentanil por meio de análise do tamanho da área de infarto e inibição de apoptose em células miocárdicas. Ratos foram submetidos a 5 protocolos de pré-condicionamento diferentes e divididos em grupos agudos e crônicos. Os resultados indicaram que a associação destes anestésicos não conferiu proteção maior do que quando administrados isoladamente. Além disso, o sevoflurano conferiu proteção ao miocárdio no pós-infarto agudo e crônico. Já o propofol conferiu cardioproteção no pós-infarto crônico / The interruption of blood flow, or ischemia, represents one of the major problems of cardiovascular and cerebrovascular diseases seen by physicians in their routine. With respect to the myocardium, many studies have been conducted in this area and it is a known fact that inhaled anesthetics and opiates may protect cardiac cells against the ischemia and reperfusion injury. Propofol, in turn, seems to have no preconditioning effect, but it has similar characteristics to the antioxidant actions of vitamin E by neutralizing the harmful effects of free radical production. The combination of sevoflurane, sufentanil and propofol has not been described in literature. The aim of this study was to survey cardioprotection potentiation among sevoflurane, propofol and sufentanil by analyzing the size of infarct area and the inhibition of apoptosis in cardiac cells. Rats were subjected to five different preconditioning protocols and divided into acute and chronic groups. Results indicated that the combination of these anesthetics did not confer greater protection than when they were administered alone. Furthermore, sevoflurane conferred myocardial protection in the postacute and chronic infarction stage. Propofol, in turn, conferred cardioprotection in the chronic post-infarction stage

Eventos isquêmicos seguidos por reperfusão levam ao dano celular e mitocondrial devido à abertura do poro de transição de permeabilidade mitocondrial (TPM). Todavia, o pré-condicionamento evita o dano celular por isquemia e reperfusão. Esse efeito protetor é semelhante ao obtido pela abertura do canal mitocondrial de potássio sensível a ATP (mitoKATP). Aqui, nós mostramos os mecanismos de sinalização que ativam o mitoKATP durante o pré-condicionamento, o papel redox destes canais e seu conseqüente mecanismo protetor. Usando células cardíacas HL-1, nós demonstramos que aumentos em espécies reativas de oxigênio (EROs) observadas durante o pré-condicionamento não foram revertidos por antagonistas do mitoKATP, que significativamente evitaram a proteção pelo pré-condicionamento. Isso sugere que essas espécies são formadas anteriormente à abertura do canal. Consistente com essa hipótese, a adição de catalase a corações perfundidos de rato e a células HL-1 promove reversão dos efeitos benéficos do pré-condicionamento, mas não do diazóxido (um agonista do mitoKATP). Por outro lado, 2-mercaptopropionil glicina preveniu a cardioproteção em ambos os casos, sugerindo que este composto deve apresentar outros efeitos além de antioxidante. De fato, verificamos que agentes redutores tiólicos interferem na ativação do mitoKATP mediada pelo diazóxido em mitocôndrias isoladas de coração de rato. Examinando como o mitoKATP pode ser ativado durante o pré-condicionamento, constatamos que EROs endógenas e exógenas fortemente ativaram o mitoKATP, sugerindo que o moderado aumento nas EROs durante o pré-condicionamento pode ativar esse canal. Uma vez ativado, o canal preveniu as condições (captação de Ca2+ e formação de EROs) que favorecem a ocorrência de TPM em situação de isquemia. A atividade deste canal também leva à diminuição de EROs gerados fisiologicamente ou durante períodos de isquemia e reperfusão, evitando o dano celular conseqüente. Este fato não envolveu nenhum aumento nos sistemas de remoção de oxidantes. Por outro lado, a inibição da TPM, usando ciclosporina A, preveniu o estresse oxidativo somente durante a reperfusão, mas protegeu as células de maneira indistinguível da abertura do mitoKATP. Juntos, nossos resultados sugerem que o mitoKATP age como um sensor para as EROs que diminui a sua geração em resposta a níveis aumentados de oxidantes. Em conseqüência, estes canais regulam o balanço redox em condições fisiológicas e previnem o estresse oxidativo em condições patológicas, inibindo com isso a ocorrência de TPM e morte celular isquêmica. / Ischemia followed by reperfusion results in impairment of cellular and mitochondrial functionality due to opening of mitochondrial permeability transition (MPT) pores. Nevertheless, preconditioning rescues cells from ischemic damage. Mitochondrial ATP-sensitive K+ channel (mitoKATP) opening also prevents cardiac ischemic cell death. Here we show the signaling mechanisms that activate mitoKATP during preconditioning, the redox role of these channels and consequent protective mechanisms. Using cardiac HL-1 cells, we found that increases in reactive oxygen species (ROS) observed during preconditioning were not inhibited by mitoKATP antagonists, although these drugs significantly avoided the protection afforded by preconditioning, suggesting their activation occurrs upstream of channel activity. Consistent with this, catalase addition to perfused rat hearts and HL-1 cells reversed the beneficial effects of preconditioning, but not of diazoxide (a mitoKATP agonist). On the other hand, 2-mercaptopropionylglycine prevented cardioprotection in both cases, suggesting this compound may present effects other than scavenging ROS. Indeed, thiol reducing agents impaired diazoxide-mediated activation of mitoKATP in isolated rat heart mitochondria. We found that endogenous or exogenous ROS strongly enhanced mitoKATP activity, suggesting that moderate increments in ROS release during preconditioning may activate mitoKATP. Furthermore, mitoKATP prevented conditions (Ca2+ uptake and ROS formation) that favor the opening of MPT pores under ischemic conditions. MitoKATP opening decreased ROS generation physiologically and during both ischemia and reperfusion, consequently avoiding cellular damage. This prevention does not involve an increase in oxidant removal systems. On the other hand, the inhibition of MPT, using cyclosporin A, prevented oxidative stress only during simulated reperfusion, but protected cells in a manner indistinguishable from mitoKATP opening. Collectively, our results suggest that mitoKATP acts as a ROS sensor that decreases mitochondrial ROS generation in response to enhanced local levels of oxidants. As a result, these channels regulate mitochondrial redox state under physiological conditions and prevent oxidative stress under pathological conditions, inhibiting MPT opening and ischemic cardiac damage.

La restauration rapide du flux sanguin est essentielle pour limiter l’étendue de l’infarctus myocardique mais elle est à l’origine de lésions irréversibles. Le préconditionnement ischémique à distance (RIPC) qui désigne l’application non invasive de brèves séquences d’ischémie/reperfusion au niveau d’un organe à distance du cœur peut prévenir la survenue de ces lésions de reperfusion. De nombreuses études suggèrent une implication de facteurs de transcription et de facteurs humoraux dans la cardioprotection induite par le RIPC, mais leurs identités restent inconnues. Dans la première partie du travail, nous avons donc étudié le rôle potentiel du facteur de transcription induit par l’hypoxie (HIF-1α) dans la phase précoce du RIPC. Nous avons ainsi démontré, en utilisant deux modèles expérimentaux : les souris transgéniques déficientes en HIF-1α et les rats traités par un inhibiteur pharmacologique de HIF-1α, que HIF-1α n’est pas indispensable pour cette phase du RIPC. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons essayé d’identifier, de façon directe cette fois, le ou les facteurs humoraux responsables de l’effet protecteur du RIPC. En se basant sur les résultats des études protéomiques démontrant une augmentation des concentrations plasmatiques d’apolipoprotéine A1 (Apo A1) suite au RIPC, nous avons alors cherché à mettre en évidence si cette protéine pourrait être un facteur circulant du RIPC. L’Apo A1, injectée directement avant la réalisation de l’infarctus chez le rat, était capable de reproduire l’effet cardioprotecteur et d’activer les mêmes voies de signalisation du RIPC. L’Apo A1 pourrait donc être un facteur humoral du RIPC. / Although early restoration of blood flow to the ischemic heart is essential to reduce the extent of myocardial infarction, reperfusion per se may cause irreversible tissue injury. Remote ischemic preconditioning (RIPC), the phenomenon whereby brief episodes of I/R are applied in distant tissues or organs, can protect the myocardium against reperfusion injuries. Several studies suggest that transcription factors and humoral mediators may be involved in RIPC mechanisms ; however the actual identity of these factors remains unknown. Therefore, in the first part of the study, we aimed to identify the role of hypoxia inducible factor (HIF-1α) in the acute phase of RIPC. We have thus demonstrated, using two animal models: partially HIF-1α-deficient mice and rats pretreated with a pharmacological inhibitor of HIF-1α, that HIF-1α is not crucial for this phase of RIPC. In the second part of the study, we have used a more direct approach and attempted to identify one or more humoral mediators of RIPC. Based on the results of proteomic studies showing an increase in plasmatic apolipoprotein A1 (Apo A1) levels following RIPC, we thus sought to determine if Apo A1 may constitute a blood-borne factor involved in RIPC’s protective effects. Our findings indicated that Apo A1 injected before myocardial infarction in rats acutely protected the heart, recapitulating RIPC-induced cardioprotection and that Apo A1 share some common signaling pathways with RIPC. Apo A1 may then be a humoral mediator of RIPC.

Esophagectomy often presents anastomotic leaks (AL), due to tenuous perfusion of gastric conduit fundus (GCF). Hybrid (endovascular/surgical) ischemic gastric preconditioning (IGP), might improve GCF perfusion. Sixteen pigs undergoing IGP were randomized: (1) Max-IGP (n = 6): embolization of left gastric artery (LGA), right gastric artery (RGA), left gastroepiploic artery (LGEA), and laparoscopic division (LapD) of short gastric arteries (SGA); (2) Min-IGP (n = 5): LGA-embolization, SGA-LapD; (3) Sham (n = 5): angiography, laparoscopy. At day 21 gastric tubulation occurred and GCF perfusion was assessed as: (A) Serosal-tissue-oxygenation (StO2) by hyperspectral-imaging; (B) Serosal time-to-peak (TTP) by fluorescence-imaging; (C) Mucosal functional-capillary-density-area (FCD-A) index by confocal-laser-endomicroscopy. Local capillary lactates (LCL) were sampled. Neovascularization was assessed (histology/immunohistochemistry). Sham presented lower StO2 and FCD-A index (41 ± 10.6%; 0.03 ± 0.03 respectively) than min-IGP (66.2 ± 10.2%, p-value = 0.004; 0.22 ± 0.02, p-value < 0.0001 respectively) and max-IGP (63.8 ± 9.4%, p-value = 0.006; 0.2 ± 0.02, p-value < 0.0001 respectively). Sham had higher LCL (9.6 ± 4.8 mL/mol) than min-IGP (4 ± 3.1, p-value = 0.04) and max-IGP (3.4 ± 1.5, p-value = 0.02). For StO2, FCD-A, LCL, max- and min-IGP did not differ. Sham had higher TTP (24.4 ± 4.9 s) than max-IGP (10 ± 1.5 s, p-value = 0.0008) and min-IGP (14 ± 1.7 s, non-significant). Max- and min-IGP did not differ. Neovascularization was confirmed in both IGP groups. Hybrid IGP improves GCF perfusion, potentially reducing post-esophagectomy AL.

Background: Systemic inflammation can occur after transcatheter aortic valve replacement (TAVR) and correlates with adverse outcome. The impact of remote ischemic preconditioning (RIPC) on TAVR associated systemic inflammation is unknown and was focus of this study. Methods: We performed a prospective controlled trial at a single center and included 66 patients treated with remote ischemic preconditioning (RIPC) prior to TAVR, who were matched to a control group by propensity score. RIPC was applied to the upper extremity using a conventional tourniquet. Definition of systemic inflammation was based on leucocyte count, C-reactive protein (CRP), procalcitonin (PCT) and interleukin-6 (IL-6), assessed in the first 5 days following the TAVR procedure. Mortality was determined within 6 months after TAVR. RIPC group and matched control group showed comparable baseline characteristics. Results: Systemic inflammation occurred in 66% of all patients after TAVR. Overall, survival after 6 months was significantly reduced in patients with systemic inflammation. RIPC, in comparison to control, did not significantly alter the plasma levels of leucocyte count, CRP, PCT or IL-6 within the first 5 days after TAVR. Furthermore, inflammation associated survival after 6 months was not improved by RIPC. Of all peri-interventional variables assessed, only the amount of the applied contrast agent was connected to the occurrence of systemic inflammation. Conclusions: Systemic inflammation frequently occurs after TAVR and leads to increased mortality after 6 months. RIPC neither reduces the incidence of systemic inflammation nor improves inflammation associated patient survival within 6 months.

INTRODUÇÃO: O transplante hepático se consolidou como terapêutica para crianças com doença hepática em estágio terminal. A principal indicação nessa faixa etária é a atresia das vias biliares, doença colestática que leva à cirrose hepática na maioria dos casos nos primeiros anos de vida mesmo nas crianças submetidas a portoenterostomia. Essas crianças evoluem entre outras complicações com desnutrição grave e necessitam do transplante precocemente. A relação ideal do peso do enxerto hepático e o peso do receptor varia de 1 a 3%. No entanto, quando o transplante é realizado em crianças em idade inferior a 2 anos, essa relação na maioria das vezes é maior do que 5%. Essa situação é conhecida como large-for-size, em que a perfusão sanguínea do enxerto pode ser insuficiente, o que leva a disfunção do órgão. Os mecanismos de lesão neste cenário ainda não estão bem esclarecidos. A lesão de isquemia-reperfusão (IR) é apontada como um dos fatores para o mal funcionamento do enxerto bem como de outras complicações. Nessa lesão estão envolvidos elementos da cascata inflamatória culminando em morte celular por apoptose bem como mecanismos de regeneração celular. Um fenômeno conhecido que atenua a lesão de IR é o pré-condicionamento isquêmico (PCI). Nenhum trabalho experimental foi realizado com o objetivo de avaliar a lesão hepática na situação large-for-size e o efeito do PCI nessa situação. MÉTODOS: Para a padronização do modelo foram realizados 8 transplantes, tendo sido testados os pesos dos animais, relação entre o peso do enxerto hepático e peso do receptor e técnica cirúrgica. Na fase experimental, foram realizados 21 transplantes e os animais foram divididos em 3 grupos. No primeiro grupo (controle) o transplante era realizado com doadores e receptores com pesos similares. Para caracterização da situação large-for-size, no segundo grupo os doadores tinham aproximadamente o dobro do peso dos receptores (LFS). No terceiro grupo a distribuição de peso foi semelhante a do segundo, porém era realizado o PCI no doador (LFS+PCI). Os procedimentos foram realizados sob anestesia geral e técnica asséptica e os animais foram mantidos vivos por 3 horas após a reperfusão. Foram obtidas amostras de sangue em 3 períodos (logo após abertura da cavidade abdominal, 1 e 3 horas após reperfusão) e fragmentos de fígado 1 e 3 horas após reperfusão. As amostras de sangue foram submetidas a gasometria arterial, dosagem de sódio, potássio e enzimas hepatocelulares. Os fragmentos de tecido hepático foram submetidos a análise histológica pela coloração da hematoxilina-eosina (HE) e a análise de quantificação da expressão dos genes pró-apoptótico (Bax), anti-apoptótico (Bcl- XL), da óxido nítrico-sintase endotelial (eNOS) e da interleucina-6 (IL-6). RESULTADOS: A mortalidade observada foi de 28%. A relação peso do enxerto e peso do paciente foi de 2,9% no grupo controle, 6,3% no grupo LFS e 6,4% no grupo LFS+PCI. A natremia 1 hora após a reperfusão foi mais elevada no grupo controle do que nos demais, já com relação ao potássio, a dosagem foi mais baixa nesse grupo no mesmo intervalo. A dosagem da aspartato aminotransferase (AST) foi mais elevada nos grupos LFS e LFS+PCI do que no controle. A análise histológica não Resumo demonstrou diferença entre os grupos. A expressão do gene Bax foi mais elevada no grupo LFS do que nos demais, enquanto que a do gene eNOS foi mais acentuada no grupo LFS+PCI do que nos demais nos dois intervalos estudados. Após 3 horas de reperfusão a expressão do gene IL-6 foi maior no grupo LFS+PCI. CONCLUSÕES: O modelo de transplante hepático large-for-size em suínos foi exequível e adequado para a pesquisa. A lesão IR foi mais acentuada no grupo LFS do que no grupo controle e apesar de não ter alterado a elevação de enzimas hepatocelulares, o PCI teve papel de aumentar a expressão dos genes IL-6 e eNOS e diminuir a do gene Bax / INTRODUCTION: Liver transplantation has been established as therapy for children with end-stage liver disease. The main indication is biliary atresia, cholestatic disease that leads to cirrhosis in most cases even in children undergoing portoenterostomy. These children develop other complications as severely malnutrition and need early transplantation. The ideal graft to body weight ratio (GBWR) for transplantation varies from 1 to 3%. However, when transplantation is performed in children younger than 2 years, this ratio in most cases is higher than 5%. This situation, known as large-for-size, may be related to insufficient graft perfusion and liver disfunction. The mechanisms of injury involved in this scenario are not well established. Ischemia-reperfusion injury (IRI) has been related as a factor for poor graft function and other complications. Inflammatory cascade culminating in cell death by apoptosis and cellular mechanisms of regeneration are the elements involved in IRI. Ischemic preconditioning (IPC) is a phenomenon that attenuates IR injury. There are no experimental studies conducted to evaluate the hepatic injury in large-for-size situation and the effect of IPC in this situation. METHODS: 8 procedures were required for standardize the model. Weight of the animals, GBWR and surgical technique were evaluated. In the experimental phase, 21 transplantations were performed. The animals were divided in three groups. In the first group (control), liver transplantation was performed with donors and recipients with similar weights. To characterize large-for-size situation, donors of the second group had approximately twice the weight receptor (LFS). In the third group the weight distribution was similar to the second but IPC was performed in donor (LFS+IPC). Procedures were performed under general anesthesia and aseptic technique and the animals were kept alive for 3 hours after reperfusion. Blood samples were obtained at three times (immediately after opening the abdominal cavity, 1 and 3 hours after reperfusion) and fragments of liver 1 and 3 hours after reperfusion. Blood samples were analyzed for arterial blood gases, sodium, potassium and hepatocellular enzymes. The fragments of liver tissues were subjected to histological analysis by hematoxylin-eosin staining (HE). Molecular biology involved quantification of the expression of Bax, Bcl-XL, endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and interleukin- 6 (IL-6) genes. RESULTS: The mortality rate was 28%. The GBWR was 2.9% in the control group, 6.3% in the LFS group and 6.4% in the LFS+ICP group. The natremia 1 hour after reperfusion was higher in the control group and potassium dosage was lower in this group in the same period. The dosage of aspartate aminotransferase (AST) was higher in LFS and LFS+IPC groups than control. Histological analysis showed no difference between groups. The Bax gene expression was higher in the LFS, while the eNOS gene was more expressed in LFS + PCI group. After 3 hours of reperfusion the expression of IL-6 gene was higher in the PCI + LFS. CONCLUSIONS: The model of large-for-size liver transplantation in swine was feasible and appropriate for the research. IR injury was more pronounced in the Summary group LFS than in the control group and despite not having changed the elevation of hepatocellular enzymes, the PCI was responsible for increasing the expression of IL- 6 and eNOS and decreasing the Bax gene expression

In der vorliegenden Arbeit wurden zwei Verfahren untersucht, die eine erfolgreiche Protektion vor hepatischer Ischämie/Reperfusionsschädigung versprachen: ischämische Präkonditionierung (IP) und pharmakologische Konditionierung mit Methylprednisolon (MP). Dabei wurde zunächst das Ausmaß der hepatozellulären Schädigung nach warmer Leberischämie durch Abklemmen der blutzuführenden Gefäße im Ligamentum hepatoduodenale (Pringle-Manöver) analysiert, wobei beide Behandlungsstrategien eine vergleichbar starke Gewebsprotektion erzielten. Nach 70%-iger Leberteilresektion mit Pringle-Manöver war jedoch trotz reduzierter Ischämie/Reperfusionsschädigung die Leberregeneration nach IP-Behandlung nachhaltig eingeschränkt. Im Gegensatz dazu waren die regenerativen Vorgänge nach MP-Behandlung nicht schneller, aber doch mit einer vergleichbaren Kinetik zu unbehandelten, ischämischen Kontrollen abgelaufen. Zusammenfassend gilt, daß sowohl IP- als auch MP-Behandlung die Ischämie/Reperfusionsschädigung deutlich reduzieren. Dies hat jedoch keinen positiven Einfluß auf die nachfolgende Regeneration nach Leberteilresektion mit Pringle-Manöver. / The present study analyses two strategies to protect from hepatic ischemia-reperfusion injury: ischemic preconditioning (IP) and pharmacologic administration of methylprednisolone (MP). First, the extent of hepatocellular damage after warm liver ischemia induced by cross clamping of the hepatic vessels in the hepatoduodenal ligament (Pringle manöver) was analysed demonstrating comparable tissue protection by both treatment modalities. After 70% partial hepatectomy including Pringle manöver however, the hepatocellular regerneration was markedly decreased after IP treatment, despite reduced ischemia-reperfusion injury. Moreover, MP treatment did not improve hepatic regeneration since it showed a comparable timing to untreated, ischemic controls. In conclusion, both IP and MP significantly reduced hepatic ischemia-reperfusion injury. However, no beneficial effects on hepatocellular regeneration after partial hepatectomy including pringle manöver were observed.