Plantas medicinais apresentam efeitos benéficos contra a patofisiologia de várias doenças induzida pelo estresse oxidativo incluindo isquemia-reperfusão (I/R). Trichilia catigua, popularmente conhecida no Brasil como “catuaba”, é amplamente utilizada como um neuroestimulante e afrodisíaco. Infusões da casca são popularmente utilizadas na medicina popular contra debilidade sexual, cansaço, insônia, estresse e deficiências relacionadas à memória e sistema nervoso central. Porém, o envolvimento da atividade antioxidante de T. catigua em suas propriedades farmacológicas especialmente em relação ao sistema nervoso ainda é escasso na literatura. Sendo assim, a primeira parte deste estudo investigou o pontencial antioxidante de T. catigua usando modelos químicos e biológicos. Como resultado, foi demonstrado que o extrato etanólico e diferentes frações da casca de T. catigua eliminaram o radical 1,1-difenil-2-picrilhidrazila (DPPH), e inibiram a geração de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) causadas pelo Fe2+ em homogenatos dos cérebros de rato. O extrato etanólico apresentou a maior atividade antioxidante. Além disso, o extrato etanólico inibiu a produção de espécies reativas de oxigênio/nitrogênio (EROS/ERNS) induzidas pelo Ca2+ e diminuiu o potencial de membrana (ΔΨm) mitocondrial nas maiores concentrações. Com base nos resultados acima, nós hipotetizamos que o extrato etanólico de T. catigua pode, pelo menos, reduzir consideravelmente os danos oxidativos induzidos pela isquemia reperfusão (I/R) em fatias de hipocampo de rato através da atenuação da produção de EROS/ERNS. Baseado nisso, a segunda parte deste estudo investigou o efeito protetor do extrato etanólico de T. catigua contra os danos oxidativos induzidos por I/R em fatias de hipocampo de ratos. Como resultado foi demonstrado que T. catigua previniu os efeitos deletérios causados por I/R nas fatias de hipocampo, através do aumento da viabilidade mitocondrial, o qual foi associado com o decréscimo na liberação de lactato desidrogenase (LDH) no meio de incubação; pelo decréscimo da oxidação de DCFH no meio; e aumento do conteúdo de tióis não proteicos (NPSH) em fatias homogeneizadas. No entanto, T. catigua não foi capaz de proteger as fatias da I/R quando adicionadas ao meio após da injúria isquêmica, sendo assim, sugerindo que ela possa ser usada somente como preventiva e não como agente curativo frente ao dano cerebral. Uma vez que alterações de aprendizado e memória são consequências comuns a uma variedade de doenças e agressões tóxicas, a terceira parte deste estudo concentrou-se em determinar se T. catigua ofereceria neuroproteção contra o estresse oxidativo induzido por diferentes pro-oxidantes. Os resultados indicaram que a exposição de fatias de hipocampo de rato por 1h ao peróxido de hidrogênio (H2O2), nitroprussiato de sódio (NPS) e ácido 3-nitropropiônico (3-ANP) diminui a atividade mitocondrial; aumentou a geração de ROS/RNS no meio de incubação e causou a formação de TBARS nas fatias homogeneizadas. A diminuição destes efeitos deletérios foi significativa quando as fatias foram pré-tratadas com o extrato etanólico de T. catigua. Em conclusão, nossos resultados demonstraram que o uso do extrato de T. catigua pode ser benéfico na prevenção de desordens neurológicas associadas ao estresse oxidativo, e que seus efeitos benéficos parecem estar associados, pelo menos em parte, a sua atividade antioxidante, que, por sua vez, podem ser atribuídas ao conteúdo polifenólico da planta. / Medicinal plants have been shown to have beneficial effects against oxidative stress-induced pathophysiology of various diseases including brain ischemia-reperfusion (I/R). Trichilia catigua, popularly known in Brazil as “catuaba”, is widely used as a neurostimulant and aphrodisiac. Infusions of the bark are popularly used in folk medicine against sexual weakness, exhaustion, insomnia, stress, memory and central nervous systems disabilities. However, the involvement of antioxidant ability of T. catigua in its pharmacological properties especially in the management of neurological-related diseases is scanty in the literature. In this context, the first part of this study investigated the potential antioxidant activity of T. catigua using chemical and biological models. As a result, we have demonstrated that ethanolic extract and different fractions from the stem bark of T. catigua scavenged the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical, and inhibited the formation of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) caused by Fe2+ in rat’s brain homogenates. However, ethanolic extract exhibited the highest antioxidant activity. In addition, ethanolic extract inhibited Ca2+-induced reactive oxygen/nitrogen species (ROS/RNS) generation and caused a decrease in the mitochondrial membrane potential (ΔΨm) only at high concentrations. On the basis of the aforementioned results, we hypothesized that ethanolic extract from T. catigua may at least, markedly reduce oxidative damage induced by in vitro I/R in rat hippocampal slices through attenuation of ROS/RNS production. Thus, the second part of this study investigated the protective effects of ethanolic extract of T. catigua against oxidative damage induced by I/R in rat hippocampal slices. T. catigua prevents hippocampal slices from the deleterious effects caused by I/R, by increasing mitochondrial viability, which was associated with decreased lactate dehydrogenase (LDH) leakage in the incubation medium; by decreasing DCFH oxidation in the medium, and increasing non-protein thiols (NPSH) content in slices homogenates. In contrast, T. catigua could not protect slices from I/R when it was added to the medium after ischemic insult, suggesting that it can only be used as preventive and not as curative agent against brain damage. Taking that alteration in learning and memory function are common consequences of a wide variety of toxic insults and disease states, the third part of this study was undertaken to determine whether T. catigua offered neuroprotection against oxidative stress induced by different pro-oxidants. Exposure of rat hippocampal slices for 1 h to hydrogen peroxide (H2O2), sodium nitroprusside (SNP) and 3-nitropropionic acid (3-NPA) decreased mitochondrial activity, increased ROS/RNS in the incubation medium and caused TBARS formation in rat hippocampal slices homogenates. These deleterious effects were significantly attenuated by pre-treatment of slices with ethanolic extract of T. catigua. Overall, our data showed that the use of T. catigua extract may be beneficial in preventing neurological disorders associated with oxidative stress, and that its beneficial effects seems to be related at least, in part, to its antioxidant activity, which can be attributed to its polyphenolic content.

Introdução: A hipotermia tópica e o pré-condicionamento isquêmico local isoladamente reduzem a lesão renal por isquemia-reperfusão (I/R). Possivelmente, a associação de ambas estratégias tem efeitos protetores sinergísticos. Objetivos: Estudar os efeitos do pré-condicionamento local associado a hipotermia tópica na lesão renal por I/R, principalmente quanto às alterações histológicas, dano por estresse oxidativo, atividade antioxidante tecidual e parâmetros bioquímicos funcionais. Métodos: Quarenta ratos Wistar foram aleatoriamente alocados para cinco protocolos experimentais realizados no rim esquerdo: hipotermia tópica por 40 min sem isquemia (HT), isquemia quente por 40 min (IR), pré-condicionamento isquêmico (15 min de isquemia + 10 min de reperfusão) seguido de isquemia quente por 40 min (PCI+IR), isquemia fria por 40 min (HT+IR) e pré-condicionamento isquêmico seguido de isquemia fria por 40 min (PCI+HT+IR). Nefrectomia direita foi realizada em todos os ratos antes de qualquer procedimento. Oito rins direitos aleatoriamente designados constituíram o grupo controle Após 240 min de reperfusão, o rim esquerdo foi retirado para avaliar as alterações histológicas, a peroxidação lipídica (níveis de F2-isoprostanos [F2IP]) e a atividade enzimática antioxidante (catalase [CAT] e superóxido dismutase [SOD]). A função renal foi avaliada através da creatinina e uréia séricas. Resultados: O grupo PCI+HT+IR não foi diferente dos outros grupos submetidos a isquemia quanto às alterações histológicas, peroxidação lipídica e atividade enzimática antioxidante. A creatinina no grupo PCI+HT+IR foi mais baixa comparado ao grupo PCI+IR, mas semelhante ao grupo HT+IR. Conclusões: A combinação de pré-condicionamento local e hipotermia tópica não resultou em proteção à lesão por I/R. Além disso, o PCI local isolado seguido de isquemia quente prejudicou a função renal mais que a isquemia quente isolada. / Purpose: Topical hypothermia and local ischemic preconditioning have been shown to reduce renal ischemia-reperfusion (I/R) injury individually. We examined whether combination of both strategies lessens renal I/R injury. Methods: Post right nephrectomy, 40 male Wistar rats were randomly assigned to five experimental protocols performed in the left kidney: topical hypothermia without ischemia (TH), warm ischemia (IR), ischemic preconditioning followed by warm ischemia (IPC+IR), cold ischemia (TH+IR), and ischemic preconditioning followed by cold ischemia (IPC+TH+IR). Eight randomly assigned right kidneys constituted the control group. After 240 min of reperfusion, the left kidney was retrieved to evaluate histological changes, lipid peroxidation and antioxidant enzymes activity. Serum was collected to evaluate urea and creatinine. Results: IPC+TH+IR group revealed no difference to any other group subjected to ischemia in relation to histological changes, lipid peroxidation and antioxidant enzymes activity. Creatinine was lower in IPC+TH+IR group compared with IPC+IR, but showed no difference compared to TH+IR group. Conclusions: Combination of local ischemic preconditioning (IPC) and topical hypothermia conferred no protection in renal I/R injury. Moreover, local IPC solely followed by warm ischemia impaired renal function more than warm ischemia alone.

Introdução: A lesão renal por isquemia-reperfusão (IR) pode ser reduzida através de estratégias protetoras, entre elas a hipotermia e o pré-condicionamento isquêmico remoto (PCIR). A combinação destas sustenta um potencial efeito protetor a ser esclarecido. Objetivos: Avaliar os efeitos da associação entre o pré-condicionamento isquêmico remoto e a hipotermia tópica em relação às lesões renais por IR, especialmente quanto ao estresse oxidativo e as alterações histológicas no tecido renal. Métodos: Cirurgias experimentais em trinta e dois ratos Wistar, os quais foram aleatoriamente selecionados para quatro protocolos cirúrgicos: 1 - isquemia do pedículo renal esquerdo por 40 minutos seguido de reperfusão sob eutermia (37 o C); 2 - isquemia do pedículo renal esquerdo por 40 minutos seguido de reperfusão sob hipotermia local (4 o C); 3 - PCIR através de clampeamento da artéria ilíaca esquerda por 15 minutos seguido reperfusão por 10 minutos, prosseguindo para isquemia do pedículo renal esquerdo por 40 minutos seguido de reperfusão sob eutermia; 4 - PCIR através de clampeamento da artéria ilíaca esquerda por 15 minutos seguido reperfusão por 10 minutos, prosseguindo para isquemia do pedículo renal esquerdo por 40 minutos seguido de reperfusão sob hipotermia local. Todos os ratos sofreram nefrectomia direita no início do procedimento, sendo estes rins considerados o grupo controle. Após 240 minutos de reperfusão da IR, os animais foram submetidos a um segundo procedimento cirúrgico para a nefrectomia esquerda. Todos os rins foram submetidos a avaliação tecidual, onde foram analisados o grau de necrose tubular aguda pela avaliação histopatológica, além do estresse oxidativo através da dosagem de isoprostanos e medida da atividade da superóxido dismutase e catalases. Avaliamos, ainda, as diferenças de creatinina plasmáticas antes e depois do experimento Resultados: A combinação de PCIR com hipotermia durante experimento de IR revelou ausência de diferenças comparado aos outros grupos de intervenção na análise do padrão histológico (p=0.722). O estresse oxidativo não apresentou variações significativas entre os grupos, exceto na medida do superóxido dismutase que foi mais elevada nos protocolos de isquemia fria (p<0.05). Animais submetidos a protocolos de IR sob hipotermia demonstraram menores valores de creatinina sérica ao término dos procedimentos (p<0.001). Conclusão: A associação de pré-condicionamento isquêmico remoto com hipotermia local não gera proteção renal na lesão por IR. A hipotermia isolada, entretanto, parece ser efetiva na preservação da função renal durante eventos isquêmicos. Em nosso estudo, o pré-condicionamento isquêmico remoto isolado seguido de IR quente (37ºC) não demonstrou benefícios nos parâmetros avaliados comparado à IR quente sem PCIR ou mesmo grupo controle, sugerindo que este modelo experimental de pré-condicionamento isquêmico remoto possui restrições na análise da janela precoce de proteção. / Introduction: Ischemia-reperfusion injury (IR) can be reduced using protective measures such as hypothermia and remote ischemic preconditioning (RIPC). The combination of these might result in potential protective effects to be clarified. Objectives: To assess the effects of the association between RIPC and topical hypothermia in relation to renal IR injuries, especially regarding oxidative stress and histological changes in renal tissue. Methods: Experimental surgeries in thirty two Wistar rats, which were randomly selected to four surgical protocols: 1 - IR by left renal pedicle ischemia for 40 minutes followed by single reperfusion (37 o C); 2 - IR by left renal pedicle ischemia for 40 minutes followed by reperfusion under local hypothermia (4 o C); 3 - RIPC by clamping the left iliac artery for 15 minutes followed by reperfusion for 10 minutes, proceeding to ischemia of the left renal pedicle for 40 minutes followed by reperfusion (37 o C); 4 - RIPC by clamping the left iliac artery for 15 minutes followed by reperfusion for 10 minutes, proceeding to ischemia of the left renal pedicle for 40 minutes followed by reperfusion under local hypothermia (4 o C). All rats underwent right nephrectomy at the beginning of the procedure, and these kidneys considered the control group. After 240 minutes of reperfusion, the animals were submitted to a second surgical procedure for left nephrectomy. All kidneys underwent tissue evaluation, describing the degree of acute tubular necrosis with histopathological analysis. Oxidative stress assessment occurred through isoprostane dosing and measurement of superoxide dismutase and catalase activity. Differences in plasmatic blood creatinine were evaluated before and after the experiment Results: RIPC combined with cold ischemia during IR experiment revealed no differences compared to any of the other interventional groups regarding the analysis of histological changes (p=0.722). Oxidative stress shows no significant variations among groups, except in superoxide dismutase measurements which were higher in cold protocols compared to warm protocols (p<0.05). Serum creatinine at end of procedure showed lower levels in the animals submitted to hypothermic IR protocols (p<0.001). Conclusion: Combining remote ischemic preconditioning and local hypothermia provides no renal protection in IR injury. Hypothermia, however, seems to be effective in preserving renal function during ischemic events. Furthermore, in our study remote preconditioning solely followed by warm IR did not show benefits in any of the evaluated parameters compared to warm IR alone or control groups, suggesting that this experimental model of preconditioning has limitations in the early window of protection analysis (< 24 hours).

 Keywords: Lung Tx, EVLP, NHBD, IR injury, ROS, hypercapnia, gender differences This dissertation thesis deals with a very topical issue of the lack of donor organs for lung transplants. As with other organs, the number of patients on waiting lists in terminal stages of their diseases is also constantly rising but there is not an adequate increase in donor organs. We focused our experimental work on the development of research concerning the solution which is most successful in a long-term perspective, i.e. organ transplants from non- heart-beating donors (NHBDs), in an ex vivo lung transplant protocol (EVLP) on an animal model (Wistar rats). This is a method which is clinically established worldwide (in the Czech Republic only experimentally) and is constantly subject to further research. Based on earlier studies, we focused the first experimental part of this work on the potential protective effect of hypercapnic ventilation on ischemia-reperfusion (IR) lung injury in EVLP. The study proved that the hypercapnic ventilation has a protective effect on the generation of reactive oxygen species (ROS) in IR lung injury, but only when used in the period of reperfusion. In the second experimental study, we followed up a very topical issue of the effect of gender on IR lung injury in EVLP in...

A lesão de isquemia e reperfusão pulmonar (LIRI) é a principal causa de disfunção precoce do enxerto após o transplante pulmonar. Diferentes substâncias têm sido utilizadas na tentativa de proteger o pulmão na fase inicial pós-transplante e melhorar o desempenho do enxerto com pouco resultado tanto a curto quanto em longo prazo. O peptídeo liberador gastrina (GRP) está envolvido na indução de respostas imunes inatas adaptativas por induzir a quimiotaxia de mastócitos, migração de macrófagos e proliferação de células T e fibroblastos. Este agente foi capaz de proteger o dano tecidual em outros modelos experimentais de inflamação, incluindo sepsis pós-isquemia e perfuração de ceco, artrite e colite induzidos por drogas. O efeito protetor foi atribuído ao bloqueio na liberação de citocinas pró-inflamatórias, como da interleucina -1 beta (IL-1G) e TNF- alfa (TNF-H), e inibição de migração de mononucleares. Nesta tese o efeito protetor do antagonista do receptor de peptídeo liberador de gastrina (GRPR), o RC-3095 (RC) endovenosamente administrado antes e depois da reperfusão foi estudado em modelo animal de LIRI. Vinte ratos Wistar foram randomizados em quatro grupos: (SHAM), Isquemia-reperfusão (IR), administração de RC Pré-IR (RC-Pré) e RC Pós-IR (RC-Pós). Após a reperfusão, os animais foram observados por 120 minutos. Foi realizada a análise histológica, com verificação de escala de lesão pulmonar, e imunohistoquímica para Caspase clivada - 9 e oxido nítrico sintetase endotelial (eNOS). Expressão de IL-1G e TNF-H foram quantificadas por Enzime-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). Uma redução significativa na pressão arterial média foi observada nos grupos IR e RC - Pré quando comparado com seus valores antes da reperfusão (p < 0.001). No final do experimento o grupo RC-Pós apresentou uma redução significativa na pressão arterial de oxigênio em relação ao início (p=0.005). Observou-se maior expressão de Caspase - 9 clivada no grupo RC-Pós (p>0.013), quando comparado aos demais grupos. Não houve diferença significativa na captação da eNOS entre os grupos (p=0.206). Os grupos RC - Pré e Pós mostraram discreta redução, não atingindo significância estatística, da IL-1G (p=0.159) e TNF- H (p= 0.260), quando comparado com o grupo IR. Não houve diferença estatística entre as médias dos escores histológicos entre os diferentes grupos. e SHAM. Notavelmente, quando administrado após reperfusão parece potencializar dano celular estimulando a apoptose. Concluindo, a utilização do antagonista do peptídeo liberador de gastrina, RC-3095, não produziu efeito protetor significativo na resposta inflamatória em pulmões de ratos. Estudos adicionais devem ser implementados para confirmar estes achados. / Lung ischemia reperfusion injury (LIRI) is the main cause of early graft dysfunction and death after lung transplantation. Several methods and substances have been used as an attempt to protect the lung during the early phase after transplantation and improve graft performance at short and long term with limited results. The selective gastrin-releasing peptide receptor (GRPR) antagonist RC-3095 (RC) was shown to protect from damage in various models of inflammation, including sepsis due to cecal ischemia and perforation, drug-induced arthritis and colitis, probably due to the inhibition in the release of proinflammatory cytokines, such as interleukin-1-beta and TNFalpha, as well as interference with mononuclear migration. In this thesis, the protective effect of the selective gastrin-releasing peptide receptor (GRPR) antagonist RC-3095, administrated intravenous before and after reperfusion was studied in an animal model of LIRI. A total of 20 Wistar rats were randomized in four groups: (SHAM), Ischemia-reperfusion (IR), RC Pre-IR (RCPre) and the RC Post-IR (RC-Post) .The IR groups were submitted to a model of ischemia/reperfusion by clamping of the left pulmonary hilum for 45 minutes followed by reperfusion for 120 minutes. We recorded the hemodynamic parameters, blood gas analysis and histology. We analyzed Cleaved Caspase- 9 and endothelial nitric oxide synthase (eNOS) by immunohistochemistry. Expression of IL-1G and TNF-H was evaluated by Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). We observed that the final mean arterial pressure significantly decreased in IR and RC Pre-IR compared to their values before reperfusion (p < 0.001).The RC-Post group showed significant decrease of partial pressure of arterial oxygen at the end of the observation compared to baseline (p=0.005). Caspase-9 activity was significantly higher in the RC-Post- IR as compared to the other groups (p < 0.013). No significant differences were observed of eNOS activity among the groups. The groups RC Pre-IR e RC Post-IR did not show a significant decrease of IL-1G (p=0.159) and TNF-H (p= 0.260), as compared to IR. The histological score showed no significant differences among the groups. Notably, its use after reperfusion seems to potentiate cell damage, stimulating apoptosis In conclusion, RC3095, a selective GRPR antagonist failed to demonstrate a significant protective effect in our LIRI model in male Wistar rats. Further studies to address this question are warranted.

Citocinas geradas durante a I/R-i promovem lesão pulmonar aguda e podem causar imunossupressão. Investigamos se a inflamação pulmonar após dias de reperfusão intestinal está relacionada com alterações no sistema imune. Ratos machos Wistar foram submetidos a oclusão da artéria mesentérica superior por 45 min e a 2 h, 3, 5 ou 20 dias de reperfusão. Observamos que após 5 dias de reperfusão intestinal enterobactérias estão presentes nos linfonodos mesentéricos e que os neutrófilos circulantes estão mais ativos no combate a patógenos, enquanto leucócitos da cavidade peritoneal não. Notamos aumento de IL-1b, TNF-a, IL-17, IL-4 e diminuição de IL-10 no explante pulmonar e aumento de IL-1b, IFN-g e LDH no soro. Já os níveis de nitritos, corticosterona, HMGB-1, ácido úrico, AMPc e a mecânica respiratória não se alteraram. Os resultados apontam para a I/R-i como promotora de modificação temporais no organismo. Alterações nos mecanismos regulatórios da inflamação e do sistema imune contribuem para a inflamação pulmonar e sistêmica, sem alterar a função mecânica pulmonar / Cytokines generated during intestinal I/ R promote acute lung injury and may cause immunosuppression. We investigate if the pulmonary inflammation observed after several days of reperfusion is related to changes in the immune system. Male Wistar rats were subjected to occlusion of the superior mesenteric artery for 45 min and reperfused for 2 h , 3, 5 or 20 days. We observed that after 5 days of reperfusion enterobacteraceae are present in mesenteric lymph nodes and that circulating neutrophils are more effective against pathogens, whereas leukocytes from the peritoneal cavity are not. We noted increase of IL-1b, TNF-a, IL-17, IL -4 and decrease of IL-10 in lung explant and increase of IL-1b, IFN-g and LDH in serum. Furthermore, the levels of nitrites, corticosterone, HMGB -1, uric acid, cAMP, as well as respiratory function, did not change. Based on the foregoing, we observed that alterations in regulatory mechanisms of inflammation and immune system after contribute to pulmonary and systemic inflammation, but do not alter pulmonary mechanical function.

INTRODUÇÃO: A reperfusão que segue um insulto isquêmico aumenta o dano tecidual, promove inflamação local e, conforme o território comprometido, pode desencadear resposta inflamatória sistêmica e progredir com disfunção de múltiplos órgãos. O intestino é particularmente vulnerável ao fenômeno de isquemia e reperfusão e tem sido implicado na gênese da resposta inflamatória sistêmica e da disfunção de múltiplos órgãos em pacientes graves. Os benefícios cardiovasculares, microcirculatórios e imunomoduladores da solução salina hipertônica a 7,5% (HS) e as propriedades hemorreológicas da pentoxifilina são atraentes para modular os efeitos nocivos da reperfusão. O presente estudo avaliou os efeitos metabólicos e hemodinâmicos (sistêmicos e regionais) da infusão da solução salina hipertônica 7,5% com pentoxifilina (HS+Ptx), em modelo experimental de isquemia e reperfusão, induzido pelo clampeamento da aorta supracelíaca em suinos. MÉTODOS: Trinta e um suínos mestiços, anestesiados e sob ventilação mecânica, foram randomizados em 4 grupos: grupo controle (n=8, sem tratamento), grupo ringer com lactato (n=7; 32ml/kg), grupo HS (n=8; 4ml/kg) e grupo HS+Ptx (n=8; 4ml/kg+25mg/kg). Foram submetidos a clampeamento da aorta supracelíaca durante 30 minutos, ocasião em que receberam o tratamento tendo sido observados por 240 minutos após reperfusão. As variáveis metabólicas e hemodinâmicas sistêmicas foram obtidas por meio de um cateter posicionado na aorta torácica, carótida direita e de um cateter de Swan-Ganz na artéria pulmonar. Para a avaliação regional, foram posicionados cateteres na veia porta e hepática e fluxômetros ultrassônicos ao redor da veia porta, artéria hepática e da veia renal direita. Os níveis de lactato e as variáveis de oxigenação sistêmica e regional foram obtidos com amostras de sangue arterial, venoso misto, hepático e porta. RESULTADOS: O clampeamento da aorta promoveu um estado hiperdinâmico sistêmico caracterizado por hipertensão, taquicardia, aumento do débito cardíaco (DC) e da oferta de oxigênio sistêmico com redução do consumo, da taxa de extração sistêmica de oxigênio e do gradiente venoarterial de CO2, com paradoxal aumento do lactato e redução do excesso de base. A súbita queda dos fluxos porta, hepático e renal foi acompanhada pela redução da oferta e do consumo com aumento da extração de oxigênio, do gradiente portaarterial de CO2 e do lactato regional. Em todos os grupos, a reperfusão foi caracterizada por hipotensão imediata e sustentada, retorno do DC aos valores iniciais, mas com progressivo aumento do gradiente veno arterial de CO2 e da taxa de extração sistêmica de oxigênio. Regionalmente, houve recuperação inicial dos fluxos com redução do gradiente porta-arterial de CO2 e da taxa de extração regional de oxigênio, seguido, por redução gradual dos fluxos com alargamento do gradiente e aumento da extração regional de oxigênio no decorrer do experimento. Durante a reperfusão, os níveis de lactato sistêmico e regional retornaram aos basais. CONCLUSÕES: A isquemia e a reperfusão da aorta supracelíaca promoveram significativas alterações hemodinâmicas sistêmicas e regionais semelhantes em todos os grupos. A expansão volêmica administrada durante a isquemia promoveu discretas e transitórias melhorias sistêmicas e regionais, semelhantes nos grupos tratados, mas não evitou a magnitude da hipotensão observada durante a reperfusão. Uma discutível vantagem da utilização de menores volumes nos grupos HS, um possível benefício adicional da pentoxifilina nos fluxos, assim como o melhor momento para a administração dos fluidos necessitam melhor investigação / INTRODUTION: Reperfusion, following an initial ischemic insult, increases tissue damage, causes inflammation and, depending on the affected area, can trigger the systemic inflammatory response and progress toward a multiple organ dysfunction. The intestine is particularly vulnerable to ischemia/reperfusion phenomena and has also been implicated in the genesis of systemic inflammatory syndrome and the syndrome of multiple organ dysfunctions in critically ill patients. The cardiovascular, microcirculatory and immunomodulatory systems benefit from the use of hypertonic saline solution at 7.5% (HS); the hemorheological properties of pentoxifylline are attractive to modulate the harmful effects of reperfusion. The present study evaluated the hemodynamic and metabolic effects (systemic and regional) of hypertonic 7.5% in association of hypertonic 7.5% with pentoxifylline (HS +Ptx) in experimental ischemia-reperfusion injury induced by supraceliac aortic clamping in swines. METHODS: Thirty-one crossbred pigs, anesthetized and mechanically ventilated, were randomized into 4 groups: control group (n = 8, no treatment), lactate ringer\'s group (n = 7; 32ml/kg), HS group (n = 8; 4 ml/kg) and HS+Ptx group (n = 8; 4ml/Kg+25mg/kg); they were submitted to ischemia by supraceliac aortic clamping for 30 minutes. All groups received treatment during the clamping procedure and were observed for 240 minutes post reperfusion. The systemic hemodynamic and metabolic variables were obtained through catheters positioned in the thoracic aorta, the right carotid and through a Swan-Ganz catheter in the pulmonary artery. For a regional evaluation, catheters were placed in the portal and hepatic veins and ultrassonic flowmeters were placed around the portal vein, hepatic artery and right renal vein. Lactate levels and systemic and regional oxygenation variables were obtained with samples of arterial blood, hepatic, portal and mixed venous. RESULTS: The aortic clamping produced a systemic hyperdynamic state characterized by hypertension, tachycardia, increased cardiac output (CO) and systemic oxygen delivery with the reduction of consumption and systemic oxygen extraction rate and of venous-arterial CO2 gradient with a paradoxical increase in lactate and reduction of base excess. All animals presented a sudden reduction in portal, hepatic and renal flows with oxygen delivery and consumption reduction, increase in oxygen extraction and portal-arterial CO2 gradient, and regional hiperlactatemia. In all groups, reperfusion was characterized by an immediate and maintained hypotension, while CO returned to baseline values, but by a progressive increase in the venous-arterial CO2 gradient and by an increase in the systemic oxygen extraction rate. Regionally, there was an initial flow recovery with a decrease of portal arterial CO2 gradient and regional oxygen extraction rate, followed by a gradual decrease with an increase of gradient and of regional oxygen extraction during the experiment. During reperfusion, regional and systemic lactate levels returned to baseline values. CONCLUSION: Supraceliac aortic ischemia produced significant hemodynamic (systemic and regional) alterations, which were similar in all groups. The volemic expansion produced by infused fluids during ischemia promoted discrete and transitory systemic and regional improvements similar in all groups but unable to prevent the hypotension observed during reperfusion. A possible advantage of using smaller volumes in both HS groups, an equally possible additional Ptx benefit in regional blood flows, as well as the best time for fluids infusion remains to be investigated by further studies

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

A lesão de isquemia e reperfusão pulmonar (LIRI) é a principal causa de disfunção precoce do enxerto após o transplante pulmonar. Diferentes substâncias têm sido utilizadas na tentativa de proteger o pulmão na fase inicial pós-transplante e melhorar o desempenho do enxerto com pouco resultado tanto a curto quanto em longo prazo. O peptídeo liberador gastrina (GRP) está envolvido na indução de respostas imunes inatas adaptativas por induzir a quimiotaxia de mastócitos, migração de macrófagos e proliferação de células T e fibroblastos. Este agente foi capaz de proteger o dano tecidual em outros modelos experimentais de inflamação, incluindo sepsis pós-isquemia e perfuração de ceco, artrite e colite induzidos por drogas. O efeito protetor foi atribuído ao bloqueio na liberação de citocinas pró-inflamatórias, como da interleucina -1 beta (IL-1G) e TNF- alfa (TNF-H), e inibição de migração de mononucleares. Nesta tese o efeito protetor do antagonista do receptor de peptídeo liberador de gastrina (GRPR), o RC-3095 (RC) endovenosamente administrado antes e depois da reperfusão foi estudado em modelo animal de LIRI. Vinte ratos Wistar foram randomizados em quatro grupos: (SHAM), Isquemia-reperfusão (IR), administração de RC Pré-IR (RC-Pré) e RC Pós-IR (RC-Pós). Após a reperfusão, os animais foram observados por 120 minutos. Foi realizada a análise histológica, com verificação de escala de lesão pulmonar, e imunohistoquímica para Caspase clivada - 9 e oxido nítrico sintetase endotelial (eNOS). Expressão de IL-1G e TNF-H foram quantificadas por Enzime-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). Uma redução significativa na pressão arterial média foi observada nos grupos IR e RC - Pré quando comparado com seus valores antes da reperfusão (p < 0.001). No final do experimento o grupo RC-Pós apresentou uma redução significativa na pressão arterial de oxigênio em relação ao início (p=0.005). Observou-se maior expressão de Caspase - 9 clivada no grupo RC-Pós (p>0.013), quando comparado aos demais grupos. Não houve diferença significativa na captação da eNOS entre os grupos (p=0.206). Os grupos RC - Pré e Pós mostraram discreta redução, não atingindo significância estatística, da IL-1G (p=0.159) e TNF- H (p= 0.260), quando comparado com o grupo IR. Não houve diferença estatística entre as médias dos escores histológicos entre os diferentes grupos. e SHAM. Notavelmente, quando administrado após reperfusão parece potencializar dano celular estimulando a apoptose. Concluindo, a utilização do antagonista do peptídeo liberador de gastrina, RC-3095, não produziu efeito protetor significativo na resposta inflamatória em pulmões de ratos. Estudos adicionais devem ser implementados para confirmar estes achados. / Lung ischemia reperfusion injury (LIRI) is the main cause of early graft dysfunction and death after lung transplantation. Several methods and substances have been used as an attempt to protect the lung during the early phase after transplantation and improve graft performance at short and long term with limited results. The selective gastrin-releasing peptide receptor (GRPR) antagonist RC-3095 (RC) was shown to protect from damage in various models of inflammation, including sepsis due to cecal ischemia and perforation, drug-induced arthritis and colitis, probably due to the inhibition in the release of proinflammatory cytokines, such as interleukin-1-beta and TNFalpha, as well as interference with mononuclear migration. In this thesis, the protective effect of the selective gastrin-releasing peptide receptor (GRPR) antagonist RC-3095, administrated intravenous before and after reperfusion was studied in an animal model of LIRI. A total of 20 Wistar rats were randomized in four groups: (SHAM), Ischemia-reperfusion (IR), RC Pre-IR (RCPre) and the RC Post-IR (RC-Post) .The IR groups were submitted to a model of ischemia/reperfusion by clamping of the left pulmonary hilum for 45 minutes followed by reperfusion for 120 minutes. We recorded the hemodynamic parameters, blood gas analysis and histology. We analyzed Cleaved Caspase- 9 and endothelial nitric oxide synthase (eNOS) by immunohistochemistry. Expression of IL-1G and TNF-H was evaluated by Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA). We observed that the final mean arterial pressure significantly decreased in IR and RC Pre-IR compared to their values before reperfusion (p < 0.001).The RC-Post group showed significant decrease of partial pressure of arterial oxygen at the end of the observation compared to baseline (p=0.005). Caspase-9 activity was significantly higher in the RC-Post- IR as compared to the other groups (p < 0.013). No significant differences were observed of eNOS activity among the groups. The groups RC Pre-IR e RC Post-IR did not show a significant decrease of IL-1G (p=0.159) and TNF-H (p= 0.260), as compared to IR. The histological score showed no significant differences among the groups. Notably, its use after reperfusion seems to potentiate cell damage, stimulating apoptosis In conclusion, RC3095, a selective GRPR antagonist failed to demonstrate a significant protective effect in our LIRI model in male Wistar rats. Further studies to address this question are warranted.

Plantas medicinais apresentam efeitos benéficos contra a patofisiologia de várias doenças induzida pelo estresse oxidativo incluindo isquemia-reperfusão (I/R). Trichilia catigua, popularmente conhecida no Brasil como “catuaba”, é amplamente utilizada como um neuroestimulante e afrodisíaco. Infusões da casca são popularmente utilizadas na medicina popular contra debilidade sexual, cansaço, insônia, estresse e deficiências relacionadas à memória e sistema nervoso central. Porém, o envolvimento da atividade antioxidante de T. catigua em suas propriedades farmacológicas especialmente em relação ao sistema nervoso ainda é escasso na literatura. Sendo assim, a primeira parte deste estudo investigou o pontencial antioxidante de T. catigua usando modelos químicos e biológicos. Como resultado, foi demonstrado que o extrato etanólico e diferentes frações da casca de T. catigua eliminaram o radical 1,1-difenil-2-picrilhidrazila (DPPH), e inibiram a geração de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) causadas pelo Fe2+ em homogenatos dos cérebros de rato. O extrato etanólico apresentou a maior atividade antioxidante. Além disso, o extrato etanólico inibiu a produção de espécies reativas de oxigênio/nitrogênio (EROS/ERNS) induzidas pelo Ca2+ e diminuiu o potencial de membrana (ΔΨm) mitocondrial nas maiores concentrações. Com base nos resultados acima, nós hipotetizamos que o extrato etanólico de T. catigua pode, pelo menos, reduzir consideravelmente os danos oxidativos induzidos pela isquemia reperfusão (I/R) em fatias de hipocampo de rato através da atenuação da produção de EROS/ERNS. Baseado nisso, a segunda parte deste estudo investigou o efeito protetor do extrato etanólico de T. catigua contra os danos oxidativos induzidos por I/R em fatias de hipocampo de ratos. Como resultado foi demonstrado que T. catigua previniu os efeitos deletérios causados por I/R nas fatias de hipocampo, através do aumento da viabilidade mitocondrial, o qual foi associado com o decréscimo na liberação de lactato desidrogenase (LDH) no meio de incubação; pelo decréscimo da oxidação de DCFH no meio; e aumento do conteúdo de tióis não proteicos (NPSH) em fatias homogeneizadas. No entanto, T. catigua não foi capaz de proteger as fatias da I/R quando adicionadas ao meio após da injúria isquêmica, sendo assim, sugerindo que ela possa ser usada somente como preventiva e não como agente curativo frente ao dano cerebral. Uma vez que alterações de aprendizado e memória são consequências comuns a uma variedade de doenças e agressões tóxicas, a terceira parte deste estudo concentrou-se em determinar se T. catigua ofereceria neuroproteção contra o estresse oxidativo induzido por diferentes pro-oxidantes. Os resultados indicaram que a exposição de fatias de hipocampo de rato por 1h ao peróxido de hidrogênio (H2O2), nitroprussiato de sódio (NPS) e ácido 3-nitropropiônico (3-ANP) diminui a atividade mitocondrial; aumentou a geração de ROS/RNS no meio de incubação e causou a formação de TBARS nas fatias homogeneizadas. A diminuição destes efeitos deletérios foi significativa quando as fatias foram pré-tratadas com o extrato etanólico de T. catigua. Em conclusão, nossos resultados demonstraram que o uso do extrato de T. catigua pode ser benéfico na prevenção de desordens neurológicas associadas ao estresse oxidativo, e que seus efeitos benéficos parecem estar associados, pelo menos em parte, a sua atividade antioxidante, que, por sua vez, podem ser atribuídas ao conteúdo polifenólico da planta. / Medicinal plants have been shown to have beneficial effects against oxidative stress-induced pathophysiology of various diseases including brain ischemia-reperfusion (I/R). Trichilia catigua, popularly known in Brazil as “catuaba”, is widely used as a neurostimulant and aphrodisiac. Infusions of the bark are popularly used in folk medicine against sexual weakness, exhaustion, insomnia, stress, memory and central nervous systems disabilities. However, the involvement of antioxidant ability of T. catigua in its pharmacological properties especially in the management of neurological-related diseases is scanty in the literature. In this context, the first part of this study investigated the potential antioxidant activity of T. catigua using chemical and biological models. As a result, we have demonstrated that ethanolic extract and different fractions from the stem bark of T. catigua scavenged the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical, and inhibited the formation of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) caused by Fe2+ in rat’s brain homogenates. However, ethanolic extract exhibited the highest antioxidant activity. In addition, ethanolic extract inhibited Ca2+-induced reactive oxygen/nitrogen species (ROS/RNS) generation and caused a decrease in the mitochondrial membrane potential (ΔΨm) only at high concentrations. On the basis of the aforementioned results, we hypothesized that ethanolic extract from T. catigua may at least, markedly reduce oxidative damage induced by in vitro I/R in rat hippocampal slices through attenuation of ROS/RNS production. Thus, the second part of this study investigated the protective effects of ethanolic extract of T. catigua against oxidative damage induced by I/R in rat hippocampal slices. T. catigua prevents hippocampal slices from the deleterious effects caused by I/R, by increasing mitochondrial viability, which was associated with decreased lactate dehydrogenase (LDH) leakage in the incubation medium; by decreasing DCFH oxidation in the medium, and increasing non-protein thiols (NPSH) content in slices homogenates. In contrast, T. catigua could not protect slices from I/R when it was added to the medium after ischemic insult, suggesting that it can only be used as preventive and not as curative agent against brain damage. Taking that alteration in learning and memory function are common consequences of a wide variety of toxic insults and disease states, the third part of this study was undertaken to determine whether T. catigua offered neuroprotection against oxidative stress induced by different pro-oxidants. Exposure of rat hippocampal slices for 1 h to hydrogen peroxide (H2O2), sodium nitroprusside (SNP) and 3-nitropropionic acid (3-NPA) decreased mitochondrial activity, increased ROS/RNS in the incubation medium and caused TBARS formation in rat hippocampal slices homogenates. These deleterious effects were significantly attenuated by pre-treatment of slices with ethanolic extract of T. catigua. Overall, our data showed that the use of T. catigua extract may be beneficial in preventing neurological disorders associated with oxidative stress, and that its beneficial effects seems to be related at least, in part, to its antioxidant activity, which can be attributed to its polyphenolic content.