INTRODUÇÃO: A isquemia-reperfusão pulmonar e o uso do oxigenador de membranas são considerados fatores importantes na resposta inflamatória após a cirurgia cardíaca (CC) com utilização da circulação extracorpórea (CEC). Estudos anteriores que utilizaram os próprios pulmões dos pacientes como oxigenador em uma circulação extracorpórea biventricular (CECBV) em comparação à CEC convencional (CECC) mostraram efeitos benéficos na mecânica pulmonar e na reação inflamatória sistêmica. No entanto, a inflamação pulmonar ainda não foi totalmente esclarecida neste cenário. Os objetivos deste estudo foram observar o impacto da exclusão do oxigenador de membranas e da manutenção da ventilação e perfusão pulmonar na inflamação regional em porcos submetidos à CEC. MÉTODOS: Vinte e sete porcos ventilados mecanicamente foram submetidos à toracotomia e alocados randomicamente nos grupos: Controle (n=8), CECC (n=9) e CECBV (n=10). Os animais dos grupos CECC e CECBV foram submetidos respectivamente a uma CEC convencional ou a uma CEC biventricular com ventilação e perfusão pulmonar sem oxigenador de membranas por 90 minutos. As interleucinas (ILs) séricas foram avaliadas nos momentos: basal, após a CEC e 90 minutos após a CEC, e em momentos equivalentes no grupo Controle. As ILs do lavado broncoalveolar (LBA) foram medidas nos momentos basal e 90 minutos após a CEC. Amostras de tecido pulmonar foram coletadas da região ventral e dorsal do lobo pulmonar esquerdo para avaliação do número de polimorfonucleares (PMN) e quantificação do edema pela área de parênquima. Os dados foram avaliados através de ANOVA, considerando-se estatisticamente significante p<0,05. RESULTADOS: O grupo CECC apresentou uma maior inflamação, com um aumento no número de PMN, comparado ao grupo Controle (p < 0,001) nas regiões: ventral (2,8 x10-6± 0,7 x10-6 vs. 1,6 x10-6 ± 0,5 x10-6 , respectivamente) e dorsal (3,3 x10-6 ± 1,0 x10-6 vs. 1,9 x10- 6 ± 0,5 x10-6, respectivamente) e ao grupo CECBV (p = 0,006) nas regiões: ventral (2,3 x10-6 ± 0,7 x10-7) e dorsal (2,1 x10-6 ± 0,7 x10-6). Edema foi maior no grupo CECC comparado ao Controle nas regiões ventral e dorsal (2,4 x10-2 ± 3,5 x10-2 vs. 8,2 x10-4 ± 0,2 x10-4 e 5,7 x10 -2 ± 4,3 x10-2 vs. 0,3 x10-2 ± 1,0 x10-2, respectivamente, p = 0,016) e mais intenso na região dorsal em todos os grupos (p = 0,004). As IL 10 e IL6 do LBA foram maiores nos grupos submetidos à CECC (41,9 ± 12,2, p = 0,010 e 239,4 ± 45,2, p < 0,001, respectivamente) e à CECBV (40,7 ± 12,0, p = 0,016 e 174,8 ± 61,2, p = 0,004, respectivamente) comparadas ao Controle (21,0 ± 6,9 e 71,8 ± 29,8, respectivamente). As ILs séricas não diferiram entre os grupos (p > 0,05). O Grupo CECC, comparado ao grupo CECBV, mostrou um aumento maior com o tempo na IL6 do LBA (239,4 ± 45,2 vs. 174,8 ± 61,2, p = 0,027, respectivamente) e na IL8 sérica (193,1 ± 108,8 vs. 147,0 ± 59,4, p = 0,040, respectivamente). CONCLUSÕES: Em modelo experimental de circulação extracorpórea em porcos, a manutenção da perfusão e ventilação dos pulmões na CEC biventricular atenua a inflamação pulmonar em comparação à CEC convencional / BACKGROUND: Lung ischemia-reperfusion injury and the membrane oxygenator are considered important factors in the inflammatory response after cardiac surgery and cardiopulmonary bypass (CPB). Previous studies using the own lung as the oxygenator with a biventricular bypass demonstrated the beneficial effects of this technique. However, lung inflammation was not fully evaluated in this scenario. The aim of this study was to observe the impact of the exclusion of the membrane oxygenator and maintenance of lung perfusion on regional lung inflammation in pigs undergoing cardiopulmonary bypass. METHODS: Twenty-seven mechanically ventilated pigs were subjected to a thoracotomy and randomly allocated into Control (n=8), CPB (n=9) or Lung Perfusion (n=10) groups. Animals from the CPB group and Lung Perfusion group were subjected respectively to a conventional CPB or to a biventricular bypass with pulmonary ventilation and perfusion without a membrane oxygenator for 90 minutes. The systemic interleukins (ILs) were determined at baseline, after bypass and 90 min after bypass or at equivalent times in the Control group. ILs from bronchoalveolar lavage fluid (BAL) were evaluated at baseline and 90 min after bypass. Tissue samples were collected from the dorsal and ventral regions of the left lung for assessment of the number of polymorphonuclear leukocytes (PMN) per parenchyma area and edema. Data were evaluated using ANOVA and p< 0.05 was considered significant. RESULTS: The CPB group showed increased lung inflammation, with an increased PMN count compared to the Control (p<0,001) at ventral (2.8 x10-6± 0.7 x10-6 vs. 1.6 x10-6± 0.5 x10-6 , respectively) and dorsal regions (3.3 x10-6 ± 1.0 x10-6 vs. 1.9 x10-6 ± 0.5 x10-6, respectively) and to Lung Perfusion Group (p = 0.006) at ventral (2.3 x10-6 ± 0.7 x10-7) e dorsal regions (2.1 x10-6 ± 0.7 x10-6). Edema was higher in the CPB group compared to the Control at ventral and dorsal regions (2.4 x10-2± 3.5 x10-2 vs. 8.2 x10 -4± 0.2 x10-4 and 5.7 x10 -2 ± 4.3 x10-2 vs. 0.3 x10-2 ± 1.0 x10-2, respectively, p = 0.016) and increased in the dorsal region in all groups (p = 0.004). BAL IL10 and IL6 were higher in groups subjected to CPB group (41.9 ± 12.2, p = 0.010 e 239.4 ± 45.2, p<0.001, respectively) and to Lung Perfusion group (40.7 ± 12.0, p = 0.016 e 174.8 ± 61.2, p = 0.004, respectively) compared to Control group (21.0 ± 6.9 e 71.8 ± 29.8). Systemic interleukins did not differ between groups (p > 0.05). The CPB group compared to Lung Perfusion group showed a higher increase in BAL IL6 (239,4 ± 45,2 vs. 174,8 ± 61,2, p = 0,027, respectively) and in serum IL8 over time (193,1 ± 108,8 vs. 147,0 ± 59,4, p = 0,040, respectively). CONCLUSIONS: In a pig model of extracorporeal circulation, maintenance of lung perfusion and ventilation with biventricular bypass attenuates the pulmonary inflammation as compared to conventional CPB

Introdução: O pré-condicionamento isquêmico tem a capacidade de minimizar as lesões decorrentes do processo de isquemia e reperfusão. O pós-condicionamento isquêmico, descrito posteriormente, apresenta resultados semelhantes na proteção contra as lesões por isquemia e reperfusão em miocárdio, cérebro, rins, músculo esquelético e medula espinhal. Objetivo: Avaliar o efeito do pré e do pós-condicionamentos isquêmicos bem como sua associação sobre a lesão tecidual em músculo esquelético de ratos submetidos ao processo de isquemia e reperfusão. Método: Foram utilizados 50 ratos Wistar, distribuídos em cinco grupos de 10 animais: grupo Controle, em que se realizou isquemia parcial por clampeamento aórtico infra-renal (240 min) e reperfusão (60 min); Grupo Sham, fez-se o mesmo procedimento cirúrgico, porem sem o clampeamento da aorta abdominal; grupo Pós-condicionamento, onde precedendo o início da reperfusão, foi realizado o pós-condicionamento isquêmico (três ciclos de um minuto de reperfusão intercalados por três ciclos de um minuto de isquemia); grupo Pré-condicionamento, precedendo ao período isquêmico procedeu-se ao pré-condicionamento isquêmico(três ciclos de 5 min de isquemia intercalados por três ciclos de 5 min de reperfusão); grupo Pré e Pos-condicionamento, neste grupo associaram-se os dois métodos. Avaliaram-se os resultados pela dosagem de enzimas tissulares (aspartato aminotransferase-AST, creatinofosfoquinase-CK e desidrogenase lática-DHL), malondialdeído (MDA) e glicogênio tissular com tratamento estatístico. Resultado: Houve elevação significativa dos níveis de CK em todos os grupos em relação ao grupo sham. A AST elevou-se no grupo pré+pós-condicionamento em relação ao grupo controle. O comportamento da LDH foi semelhante entre os grupos. O marcador de lesão de membrana celular representado pelo MDA mostrou-se elevado em todos os grupos, exceto no grupo pós-condicionamento em relação ao grupo sham. Não ocorreu diferença entre os grupos isquêmicos e reperfundidos. Quanto à reserva energética ocorreu queda significativa do glicogênio no grupo controle em relação aos grupos sham, pré-condicionamento e pré+pós-condicionamento, exceto no grupo pós. Conclusão: Concluiu-se que o pré-condicionamento bem como a associação do pré com o pós-condicionamento isquêmico foram capazes de minimizar a lesão tecidual em musculatura estriada de ratos submetidos à isquemia e reperfusão, porém a associação dos métodos não trouxe vantagens adicionais sobre os mesmos aplicados isoladamente / Background: Ischemic preconditioning has the ability to reduce injuries resulting from ischemia and reperfusion. Ischemic post-conditioning, described later, shows similar protective results against injury by ischemia and reperfusion in myocardium, brain, kidney, skeletal muscle, and spinal cord. Objective: To evaluate the effect of ischemic pre- and post-conditioning and their combination on protection against skeletal muscle tissue injury in rats subjected to ischemia and reperfusion. Methods: We used 50 Wistar rats divided into five groups of 10 animals each: Control group, subjected to partial ischemia by infrarenal aortic clamping (240 min) and reperfusion (60 min); Sham group, subjected to the same surgical procedure but without clamping of the abdominal aorta; Post-conditioning group, in which ischemic post-conditioning was performed before the onset of reperfusion (three cycles of one min of reperfusion interspersed with three cycles of one min ischemia); pre-conditioning group, subjected to ischemic pre-conditioning prior to the ischemic period (three cycles of 5 min ischemia interspersed with three cycles of 5 min reperfusion); pre-and post-conditioning group, in which the two methods were used in combination. Results were evaluated by measuring levels of tissue enzymes (aspartate aminotransferase (AST), creatine kinase (CK) and lactate dehydrogenase (LDH), malondialdehyde (MDA) and tissue glycogen, with statistical analysis. Results: There was a significant elevation of CK levels in all groups compared to the sham group. AST increased in the pre- + post-conditioning group compared to the control group. The behavior of LDH was similar for all groups. The marker of cell membrane damage represented by MDA was high in all groups except the post-conditioning one compared to the sham group. No significant difference was observed between the ischemic and reperfused groups. As to the energy reserve (glycogen), a significant decrease occurred in the control group compared to the sham, pre-conditioning and pre- + post-conditioning groups, but not in the post-conditioning group. Conclusion: We conclude that pre-conditioning and combined pre - and post-conditioning were able to minimize tissue injury in the skeletal muscle of rats subjected to the ischemia and reperfusion process, but the combined methods did not bring about additional advantages compared to each method applied aloneT

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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-03-13Bitstream added on 2014-06-13T19:00:53Z : No. of bitstreams: 1 delbin_ma_dr_rcla.pdf: 750379 bytes, checksum: 217de471de3341cdcc9171a5f69905f5 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O objetivo deste trabalho foi o de avaliar o efeito do treinamento físico na reatividade vascular de artérias mesentérica e pulmonar de ratos submetidos à isquemia/reperfusão (IR) pulmonar. Ratos wistar foram utilizados nesse estudo, e divididos em cinco grupos: controle sedentário (C/SD); controle treinado (C/TR); falso operado sedentário (SHAM/SD); isquemia/reperfusão sedentário (IR/SD) e isquemia/reperfusão treinado (IR/TR). O treinamento físico consistiu em corrida em esteira, sessões de 60 min/dia, 5 vezes por semana durante 8 semanas (velocidade 1,2 km/h e 0% de inclinação). O processo de IR pulmonar foi realizado através de oclusão total da artéria pulmonar, veia pulmonar e brônquio esquerdo por 90 minutos e reperfusão de 120 minutos. Em seguida, as artérias mesentérica e pulmonar foram isoladas e curvas concentração-resposta à acetilcolina (ACh), histamina (HIST), nitroprussiato de sódio (SNP) foram obtidas na presença e na ausência de endotélio. Curvas concentração-resposta à fenilefrina (PHE) e ao análogo do tromboxano A2 (U46619) também foram obtidas na presença de endotélio. Análise do extravasamento de proteínas plasmáticas, atividade da mieloperoxidase pulmonar (MPO), nitrato e nitrito (NOx-), atividade da enzima superóxido dismutase (SOD), interleucina-6 (IL-6) plasmáticas e expressão de proteína arterial da eNOS, nNOS, Cu/Zn SOD-1, p47phox e TNF- α foram avaliados. Verificou-se aumento nos valores de NOx-, SOD, IL-6 plasmático, atividade da MPO e extravasamento de proteínas nos grupos IR/SD e IR/TR quando comparados aos demais grupos. O treinamento físico não alterou nenhum destes parâmetros. Em artéria mesentérica, houve diminuição na potência à ACh e a PHE no grupo IR/SD quando comparado aos grupos C/TR e IR/TR, sem alterações nos valores de resposta máxima. Não foram verificadas alterações na resposta ao U46619... / The aim of this work was to evaluate the effect of physical training in the responsiveness of rat mesenteric and pulmonary rings submitted to lung ischemia/reperfusion (IR). Rats were divided into five groups named: control sedentary (C/SD); control trained (C/TR); sham operated sedentary (SHAM/SD); ischemia/reperfusion sedentary (IR/SD) and ischemia/reperfusion trained (IR/TR). Run training was performed for 5 days/week, each session of 60 minutes, during 8 weeks (speed of 1.2 km/h and 0% grade). Left pulmonary IR was performed by occluding the pulmonary artery, bronchus and pulmonary vein for 90 minutes and reperfusion for 120 minutes. Concentration-response curves to acetylcholine (ACh), histamine (HIST), sodium nitroprusside (SNP) with intact and denuded endothelium were obtained. Contractile response curves were performed for phenylephrine (PHE) and tromboxane A2 analogue (U46619). The pulmonary plasma protein extravasation, lung myeloperoxidase activity (MPO), plasma levels of nitrite/nitrate (NOx-), superoxide dismutase activity (SOD), interleukin-6 (IL-6) and the protein expression for eNOS, nNOS, Cu/Zn SOD-1, p47phox and TNF-α were evaluated. The levels of NOx-, SOD, IL-6, MPO activity and pulmonary plasma protein extravasation were markedly increased in IR/SD and IR/TR compared to others groups which were not modified by exercise training. In mesenteric rings a decreased of potency to ACh and PHE in IR/SD compared to C/TR and IR/TR without changes in the maximal response were observed. No changes to U46619 were seen in all groups. The nNOS, Cu/Zn SOD-1 and p47phox protein expression were not modified. In pulmonary rings the potency to PHE was decreased in IR/SD and IR/TR without changes in the maximal response. No changes to U46619 were seen in all groups. Neither pulmonary IR nor exercise training changed the protein expression for eNOS, nNOS, Cu/Zn SOD-1 and p47phox... (Complete abstract click electronic access below)

Evidências clínicas e experimentais mostram que a isquemia e reperfusão intestinal (I/R-intestinal) induz lesão pulmonar aguda (LPA) que, em casos mais graves, pode evoluir para a síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA). A LPA se caracteriza pela liberação de amplo espectro de mediadores inflamatórios, infiltração de neutrófilos e aumento de permeabilidade vascular. Sabe-se que mediadores inflamatórios gerados no local da I/R-intestinal são transportados pelo sistema linfático mesentérico e, ao atingirem o pulmão, contribuem para a LPA. A enzima heme oxigenase 1 (HO-1), exerce importante função na homeostasia celular, devido à sua ação catabólica sobre o grupo heme das hemoproteínas, gerando como subprodutos ferro, biliverdina e monóxido de carbono. Esses subprodutos possuem ação antiinflamatória, antioxidante e antiapoptótica. Todavia, o papel da HO-1 no controle da LPA causada pela I/R-intestinal ainda não está totalmente esclarecido. No presente estudo investigamos a expressão da HO-1 e o efeito de sua indução sobre as repercussões pulmonares decorrentes da I/R-intestinal. Para tanto, ratos machos Wistar (220-250 g) foram submetidos a 45 min de isquemia intestinal pela obstrução da artéria mesentérica superior e a 2 h de reperfusão. O grupo controle consistiu de animais falsamente operados (Sham). Ainda, a indução da HO-1 foi realizada pelo tratamento dos animais com o composto Hemin (10 mg/kg) 48 e 24 h antes da indução da I/R-intestinal. A I/R-intestinal aumentou a atividade pulmonar da mieloperoxidase (MPO) e o extravasamento do corante azul de Evans (AE) no pulmão. Os níveis de IL-1<font face=\"Symbol\">b elevaram no explante pulmonar (24 h) enquanto os de IL-10 foram reduzidos após a I/R-intestinal. Ainda, a I/R-intestinal diminui a expressão pulmonar da SOD-1 e promoveu aumento da expressão da iNOS. Os resultados obtidos revelam que a I/R-intestinal por si só não induziu a expressão gênica da enzima HO-1, porém o tratamento dos animais com Hemin elevou a sua expressão, a qual foi acompanhada pela redução da atividade pulmonar de MPO e do extravasamento do corante AE. Os elevados níveis pulmonares de IL-1<font face=\"Symbol\">b foram reduzidos pelo tratamento dos animais com o Hemin e houve elevação da IL-10 e VEGF no mesmo tecidos. A indução da HO-1 preveniu o aumento dos níveis de IL-1<font face=\"Symbol\">b e IL-10 e promoveu aumento dos níveis de VEGF na linfa dos animais. Com respeito ao sistema antioxidante, nossos dados indicaram que a indução da HO-1, parece estar relacionada com a elevação da expressão de SOD-1, SOD-2 e redução da expressão de iNOS. Concluindo, os dados obtidos permitem sugerir que a indução prévia da expressão de HO-1 controla a magnitude da lesão pulmonar causada pela I/R-intestinal por mecanismos envolvendo o aumento da atividade de parcela do sistema antioxidante e regulação do balanço entre a geração de citocinas antiinflamatórias e pró-inflamatórias no pulmão. / Clinical and experimental evidences have reported that intestinal ischemia and reperfusion (I/R-intestinal) induces acute lung injury (ALI), which in severe cases can progress to acute respiratory distress syndrome (ARDS). The ALI is characterized by the release of a broad spectrum of inflammatory mediators, neutrophil infiltration and increased vascular permeability. It is known that inflammatory mediators generated at the site of I/R-intestinal are transported by the mesenteric lymphatic system and, on reaching the lung, contribute to the ALI. The enzyme heme oxygenase 1 (HO-1) plays an important role in cellular homeostasis, due to its catabolic action on heme group of hemoproteins, forming as by-products such as iron, biliverdin and carbon monoxide. It is known that these by-products have anti-inflammatory, antioxidant and antiapoptotic actions. However, the role of HO-1 in the control of ALI caused by I/R-intestinal is not yet fully understood. In the present study we investigated the expression of HO-1 and the effects of its induction on pulmonary complications resulting from I/R-intestinal. So, male Wistar rats (220-250 g) were subjected to 45 min of intestinal ischemia by occlusion of the superior mesenteric artery and 2 h of reperfusion. The control group consisted of animals falsely operated (Sham). Still, the induction of HO-1 was performed by treating animals with the compound Hemin (10 mg/kg) 48 and 24 h before the induction of I/R-intestinal. The I/R-intestinal increased the pulmonary activity of the myeloperoxidase (MPO) and the extravasation of Evans blue dye (EB) in the lung. Levels of IL-1<font face=\"Symbol\">b increased in lung explant (24 h) while the IL-10 were reduced after I/R-intestinal. Further, the I/R-intestinal reduces pulmonary expression of SOD-1 and promoted the increase of iNOS expression. The results indicate that the I/R-intestinal alone did not induce gene expression of HO-1 enzyme, but the treatment of animals with Hemin increased its expression which was accompanied by reduction of pulmonary activity of MPO and extravasation of the dye EB. The high pulmonary levels of IL-1 were reduced by treatment of animals with Hemin and there was an increase of IL-10 and VEGF in the same tissue. The Induction of HO-1 prevented the increased levels of IL-<font face=\"Symbol\">b 1 and IL-10 and promoted increasing of the VEGF levels in the animals lymph. With respect to the antioxidant system, our data indicate that induction of HO-1, seems to be related to the elevation of expression of SOD-1, SOD-2 and reduction of iNOS expression. In conclusion, our data may suggest that prior induction of HO-1 expression controls the magnitude of lung injury caused by I/R-intestinal by mechanisms involving increased activity of a portion of the antioxidant system and regulation of the balance between generation anti-inflammatory cytokines and pro-inflammatory in the lung.

Objetivo: Estabelecer relação entre a sobrevivência de retalhos cutâneos em ilha submetidos à isquemia prolongada e o uso da estreptoquinase e do alopurinol administrados após o período de isquemia prolongado. Método: Foram utilizados 48 ratos machos da raça Wistar, com pesos entre 300 e 350g, divididos em quatro grupos com 12 cada um, sendo; grupo controle, alopurinol, estreptoquinase e associação de alopurinol com estreptoquinase, submetidos à dissecção de retalho epigástrico em ilha, seguido de clampeamento do feixe vascular, por 8 horas em isquemia mista normotérmica. Após este período, as pinças foram retiradas e cada animal recebeu o esquema terapêutico proposto através de injeção intravenosa. A análise da sobrevivência dos retalhos foi realizada no sétimo dia de pós-operatório. Foram realizadas análises descritivas (% de área necrótica) e de variâncias, bem como, comparações múltiplas de Dunnett T3 entre os quatro grupos e o teste da mediana. Resultados: O grupo controle apresentou em média 79,88% de necrose da área total, aqueles que receberam alopurinol apresentaram em média 64,05% de necrose e o grupo que recebeu estreptoquinase apresentou em média 55,52% de necrose. Com a associação das duas drogas os ratos apresentaram em média 54,30% de área necrótica. Aplicando o teste Dunnett e o teste da mediana verificouse de que o grupo estreptoquinase é o que possui o menor percentual de necrose neste estudo, e o que apresentou diferença estatística significativa em relação ao grupo controle. Conclusão: A administração sistêmica da estreptoquinase após 8 horas de isquemia mista normotérmica resultou em aumento da sobrevivência de retalhos epigástricos em ilha em ratos, quando comparado à administração de alopurinol, associação do alopurinol e estreptoquinase e do grupo controle / Background: To establish a relation between the survival rate of island skin flaps submitted to a prolonged ischemia and the effect of streptokinase and allopurinol administered after the ischemic period. Methods: A total of 48 male Winstar rats, each weighing between 300 and 350 grams, separated in four groups of twelve each, as follows: control, alopurinol, streptokinase and association of allopurinol and streptokinase, were submitted to an epigastric island flap dissection followed by the epigastric vessel bundle clamping. Flaps remained this way for 8 hours in normothermic mixed ischemia. After the ischemic period, the clamps were removed and each rat received the therapeutical scheme proposed for the group through intravenous injections. Flap survival analysis was performed on the seventh post operative day. Variance and descriptive analyses (as a percentage of the necrotic area) as well as Dunnett-T3 multiple comparisons among the 4 groups and median tests were carried out. Results: Rats in the control group presented an average of 79.88% of necrosis in the flap total area; those which received allopurinol presented an average of 64.05% of necrosis whereas the group which received streptokinase showed an average of 55.52% of necrosis. With the association of both drugs, rats presented an average of 54.30% of necrosis in the flap total area. . By applying Dunnet test and the median test, we could verify that the streptokinase group had the lowest necrosis rate in this study. Conclusion: The systemic administration of streptokinase after 8 hours of normothermic global ischemia resulted in an increase in survival rate of epigastric island skin flaps in rats, when compared to the administration of alopurinol, association of the two drugs and the control group

Dans le présent travail qui s'inscrit dans le cadre général de la protection du tissu cardiaque, nous avons mis en évidence les effets protecteurs d'un oligo-élément antioxydant, le sélénium, au cours du post-infarctus et tenté d'analyser les mécanismes cellulaires mis en jeu dans cet effet. <br />Dans une première partie, sur un modèle d'ischémie/reperfusion ex-vivo, nous démontrons qu'une alimentation enrichie en sélénium (1,5 mg/kg, po) limite significativement les arythmies ventriculaires malignes (AVM) dues à l'ischémie/reperfusion en améliorant le statut rédox cellulaire et en limitant la déphosphorylation de la connexine 43 (Cx43). Cette déphosphorylation, proportionnelle à l'intensité et à la sévérité du stress ischémique, entraîne des anomalies de l'excitabilité myocardique, responsables de l'apparition des AVM. Dans une deuxième partie, nous confirmons cet effet cardioprotecteur in-vivo. Dans ces conditions, le sélénium réduit significativement la mortalité due à l'ischémie myocardique et la taille de l'infarctus, et améliore le remodelage cardiaque précoce post-infarctus. Dans la troisième partie, nous montrons que ces effets protecteurs sont associés à une diminution significative du niveau cardiaque de TNF- et à une amélioration de la capacité antioxydante tissulaire à 8 jours post-infarctus. Enfin, nos résultats montrent que le statut en sélénium est inversement corrélé à la taille de l'infarctus et peut être modulé par l'ischémie/reperfusion. <br />Le statut préischémique en sélénium semble donc conditionner la sensibilité du myocarde à l'ischémie/reperfusion et déterminer le pronostic post-infarctus.

La reperfusion coronaire précoce et complète est le moyen le plus efficace pour limiter l'étendue de l'infarctus myocardique. Revers de la médaille, cette reperfusion est à l'origine des lésions nommées lésions de reperfusion. La recherche d'un moyen protecteur qui limite la survenue de ces lésions a un intérêt clinique majeur. Le postconditionnement ischémique (IPost) qui désigne l'application de plusieurs séquences d'ischémie/reperfusion au moment de la reperfusion coronaire peut prévenir la survenue des lésions de reperfusion mais il n'est applicable qu'aux patients reperfusés par angioplastie. Le mécanisme d'action du IPost passe en partie par l'activation de la voie RISK (composée de la voie PI3K/Akt et ERK1/2) et le sous-effecteur en commun la GSK-3β. 1) Dans la première partie du travail nous avons comparé l'effet cardioprotecteur d'un agent pharmacologique activateur de la voie RISK (l'érythropoïétine ; EPO) à celui du IPost dans un même modèle expérimental. Une meilleure cardioprotection a été observée avec l'EPO, résultante d'une meilleure phosphorylation d'ERK1/2 et de la GSK-3β. 2) Après avoir apprécié la cardioprotection induite par EPO chez des rats sains, nous avons testé son effet chez des rats ayant un diabète type I ou une insulino-résistance. Une inhibition de l'effet cardioprotecteur de l'EPO a été observée chez les rats diabétiques avec une altération de la voie RISK et par conséquence une absence de la phosphorylation de la GSK-3β. Par contre, son effet a été maintenu en présence d'une insulino-résistance. Une dose plus élevée d'EPO n'a pas restauré la cardioprotection. Alors que l'effet protecteur de l'EPO est altéré en présence du diabète, les inhibiteurs de la GSK-3β semble être une alternative efficace, puisque l'injection de SB216763 (un inhibiteur de la GSK-3β) a induit un effet protecteur dans notre modèle de rat diabétique. 3) Dans la troisième partie du travail nous nous sommes attachés à mieux comprendre le mécanisme cardioprotecteur du postconditionnement à distance (RIPost). Cette application non invasive de brefs séquences d'ischémie/reperfusion au niveau d'un organe à distance du coeur permet d'atténuer les lésions de reperfusion myocardique. L'effet cardioprotecteur du RIPost a été comparable à celui d'un IPost local avec une activation des mêmes voies de signalisation (RISK/GSK-3β).

<p>The kidney is the major organ responsible for the regulation of the composition and volume of the body fluids, which is essential for homeostasis. The glycosaminoglycan hyaluronan (HA), with extreme water-binding capacity, is present in the interstitium of the kidney with a heterogenous distribution. The importance of HA in renal water-handling is unknown and was the focus of the present investigation.</p><p>Acute water-loading in rats caused the amount of papillary HA to increase and during water deprivation, the amount was reduced. Gerbils, with extreme urine concentrating capacity, have less HA in the renal papilla in normal conditions and responded diametrically different to water-loading (reduction in HA). Renomedullary interstitial cells (RMICs), which are probably the main producers of HA in the renal medulla, were cultured at different media osmolalities to mimic the milieu of the medulla during variations in the water balance. The amount of HA found in the media was decreased at high osmolalities and increased at low osmolalities, thereby strengthening the <i>in vivo</i> results. CD44, an HA-receptor involved in the uptake and degradation of HA, was expressed on RMICs in an osmolality dependent manner. During high media osmolality, the CD44 expression increased and at lower osmolalities, the opposite occurred, probably due to the need for uptake and degradation of HA.</p><p>Renal ischemia-reperfusion injury causes a cortical accumulation of HA, up-regulation of CD44, and a depression of functional parameters. The time periods of ischemia correlated with the accumulation of HA which, in turn, was inversely correlated to GFR. Hyaluronidase injections in this setting failed to reduce HA levels and significantly improve renal function.</p><p>In conclusion, the results from the present study suggest an important role for HA and RMICs in renal water-handling and that the intrarenal distribution of HA is altered after ischemia-reperfusion injury, which correlates with renal dysfunction.</p>

<p>Diabetes mellitus (DM) is one of the leading causes of end stage renal failure. An increased susceptibility to renal ischemia/reperfusion (I/R)-injury was found in DM rats. Unilateral renal ischemia for as short as 20 minutes led to an irreversible progressive injury in DM kidneys, whereas the injury in non-DM kidneys was almost reversible. The renal I/R injury was characterized by anuria, infiltration of inflammatory cells, tubular atrophy, dilation of the remaining tubuli and tubulointerstitial fibrosis. Necrotic areas were found in the inner parts of the outer medulla and in the papilla. The renal medulla was the most vulnerable part of the kidney. This was seen both by the extent of fibrosis four and eight weeks after I/R and by the presence of TUNEL-positive (apoptotic) cells 6h after ischemia. Increased accumulation of HA and enhanced CD44 expression was seen after I/R in DM kidneys.</p><p>Treatment with long acting insulin 7-14 days before I/R, decreased the number of apoptotic cells in the renal medulla and protected renal function and morphology after the insult, while insulin treatment after the injury did not have any protective effect. Short acting insulin given 2-6 hours before I/R partially protected renal function but did not improve the morphological picture.</p><p>Treatment with the angiotensin II receptor type 1 blocker candesartan, the PAF-antagonist UR-12670, the immunosuppressive agents tacrolimus and cyclosporin A, or prednisolone did not improve the outcome of the renal I/R injury in DM. Injection of cobalt protoporphyrin (CoPP) intraperitoneally in order to induce an over-expression of heme oxygenase-1 (HO-1) resulted in a trend towards a better function in DM kidneys after I/R. However, the induction of HO-1 by intraperitoneal CoPP injection was not achieved in all rats, when examined by western blot.</p><p>In conclusion, unilateral renal I/R leads to a severe progressive injury in DM kidneys. Insulin treatment before ischemia, but not after, reduces the renal injury in DM rats. Studies using a more reliable administration of CoPP are required to decide if induction of HO-1 protects against renal I/R injury in DM.</p>