Introdução: A isquemia e reperfusão (I/R) ocorre quando há privação de oxigênio e posterior reestabelecimento (reperfusão). Este processo causa desordens orgânicas e funcionais, que se agravam no período da reperfusão com a liberação de espécies reativas de oxigênio (EROs). É uma situação recorrente em cirurgias de transplante de órgãos. Os mecanismos antioxidantes endógenos são insuficientes após longos períodos de isquemia, por este motivo há necessidade de utilizarmos antioxidantes exógenos. O N2-mercaptopropionilglicina (N2-MPG) é um composto tiólico sintético que inibe a conversão da enzima xantina desidrogenase em xantina oxidase, diminuindo as taxas de formação de radicais livres. O efeito protetor do N2-MPG, já foi testado, e seus efeitos varredores continuam desconhecidos. Objetivo: O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos do N2-MPG na isquemia e reperfusão hepática em fígados de ratos, quando aplicado após a isquemia e antes da reperfusão. Métodos: Ratos Wistar machos, mantidos em ventilação controlada, foram submetidos à isquemia hepática parcial, através de uma hora de clampeamento dos lobos médio e anterior lateral esquerdo, seguido por 4 horas de reperfusão. Os animais foram divididos em 4 grupos: Controle (n=6): sem procedimento cirúrgico, Sham (n=6): submetidos à manipulação cirúrgica do fígado, Salina (n=11): receberam solução salina 10 minutos antes da reperfusão e N2-MPG (n=11) receberam N2-MPG (100mg/kg) 10 minutos antes da reperfusão. Quatro horas após a reperfusão, amostras sanguíneas foram coletadas para determinação das transaminases (ALT e AST), amostras de tecido hepático para determinação de MDA (malondialdeído) e avaliação histopatológica, além de tecido pulmonar para avaliação da permeabilidade vascular. Resultados: Os grupos Salina e N2-MPG apresentaram altos níveis séricos de ALT e AST, e alta taxa de necrose na avaliação histopatológica em relação aos grupos que não foram submetidos à I/R. Os animais dos grupos Controle, Sham e N2- MPG apresentaram menor permeabilidade vascular pulmonar, quando comparados aos animais do Grupo Salina. Conclusão: N2-MPG exerceu efeito protetor à distância (reduzindo a permeabilidade vascular pulmonar), porém não protegeu o fígado quando aplicado depois da isquemia e antes da reperfusão neste modelo experimental / Introduction: The ischemia process causes functional and organic disorders, wich increases on the reperfusion moment releasing reactive oxygen species (ROS), this is called ischemia/reperfusion (I/R), it happens in every surgery related to organ transplantation. The endogenous mechanisms are insufficient after long periods of ischemia, then we need to use exogenous antioxidants. The N-2 Mercaptopropionylglicyne (N2-MPG) is a synthetic compound wich inhibits the conversion of the enzyme xanthine dehydrogenase to xanthine oxidase, decreasing oxygen free radicals rates. The protective effect of MPG had been tested, but it\'s scavenger effects are still unknown. Aim: The aim of this study was to evaluate the effects of N2-MPG on I/R in rats liver, when applied after ischemia and before reperfusion. Methods: Wistar male rats, kept under mechanical ventilation, underwent partial liver ischemia performed by one hour pedicle clamping of medium and left anterior lateral segments, followed by 4 hours of reperfusion. Animals were divided into 4 groups: Control (n=6): without ischemia procedure, Sham (n=6): submitted to surgical manipulation of the liver, Saline (n=11):received saline solution 10 minutes before reperfusion, and N2-MPG (n=11): received N2-MPG (100mg/kg) 10 minutes before reperfusion. Four hours after reperfusion, blood were collected for determinations of AST and ALT. Liver tissues were assembled for malondialdehyde (MDA) and histopathological evaluation, pulmonary vascular permeability was also determined. Results: Saline and N2-MPG group increased ALT and AST serum rates, necrosis on histopathological evaluation. Therefore, pulmonary vascular permeability decreased in Control, Sham and N2-MPG group when compared to Saline group. Conclusion: N2-MPG exerted a protective effect at a distance (reducing pulmonary vascular permeability). However, it did not protect the liver when applied after ischemia and before reperfusion in this experimental model

A obstrução intestinal mecânica representa uma condição de urgência, necessitando diagnóstico precoce e terapêutica adequada, em virtude do seu elevado grau de morbidade e de mortalidade. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da N-acetilcisteína associada ao Ringer lactato ou à solução salina hipertônica na resposta inflamatória, histologia e translocação bacteriana em modelo experimental de obstrução e isquemia intestinal. Para tanto, Foram constituídos quatro grupos experimentais, com 10 ratos Wistar em cada, além do grupo de referência: OI - Submetidos a obstrução e isquemia intestinal e enterectomia com anastomose intestinal, sem reanimação volêmica; RL - Submetidos a obstrução e isquemia intestinal, reanimação volêmica com Ringer lactato (32ml/kg, i.v., em 10 minutos) e enterectomia com anastomose intestinal; RLNAC - Submetidos a obstrução e isquemia intestinal, reanimação volêmica com Ringer lactato associado a NAC (32ml/kg + 150 mg/kg i.v. em 10 minutos) e enterectomia com anastomose intestinal; SHNAC - Submetidos a obstrução e isquemia intestinal, reanimação volêmica com solução salina hipertônica a 7,5% associado com NAC (4ml/kg + 150 mg/kg i.v., em 10 minutos) e enterectomia com anastomose intestinal. Grupo Referência (n=5): Animais anestesiados, submetidos a coleta de materiais para cultura e histologia e sacrificados por exsanguinação. Os animais receberam uma associação anestésica de cetamina e xilazina intramuscular em membro posterior direito, na dose de 60mg/kg e 10mg/kg, respectivamente. Decorridas 24 h do tratamento, a eutanásia foi realizada por exanguinação, sob anestesia, após a coleta dos tecidos / Mechanical intestinal obstruction represents a condition of urgency, necessary early diagnosis and appropriate therapy, due to their high degree of morbidity and mortality. In this way, the objective of this study was to evaluate the effect of N-acetylcysteine associated with lactated Ringer\'s or hypertonic saline solution in the inflammatory response, histology and translocation in an experimental model of intestinal obstruction and ischemia. For Four experimental groups were constituted with 10 Wistar rats each, in addition to the reference group: OI - submitted to obstruction and ischemia intestinal and enterectomy with intestinal anastomosis, without volume resuscitation; RL - Undergoing intestinal obstruction and ischemia, volume resuscitation with Ringer\'s lactate (32ml / kg, i.v., within 10 minutes) and anastomosis enterectomy intestinal; RLNAC - Undergoing obstruction and intestinal ischemia, resuscitation with lactated Ringer\'s lactating NAC (32 ml / kg + 150 mg / kg i.v. in 10 minutes) and enterectomy with intestinal anastomosis; SHNAC - Submitted to obstruction and intestinal ischemia, volume resuscitation with saline solution hypertension at 7.5% associated with CAP (4 ml / kg + 150 mg / kg i.v., in 10 minutes) and enterectomy with intestinal anastomosis. Reference Group (n = 5): Anesthetized animals, submitted to collection of materials for culture and histology and sacrificed by exsanguination. The animals received a anesthetic association of ketamine and intramuscular xylazine in limb posterior right, at the dose of 60mg / kg and 10mg / kg, respectively. After 24 h of treatment, euthanasia was performed by exsanguination, under anesthesia, after collection of tissues

As células necessitam do contato com outras células e com a matriz extracelular, para a formação de tecidos. As junções gap são estreitos canais que conectam o citoplasma de células adjacentes, promovendo a passagem de íons orgânicos, aminoácidos, nucleotídeos e outros metabólitos. Estas junções são compostas por dois conexons ou hemicanais, que atravessam a membrana plasmática da célula a que pertencem, e são compostos por seis proteínas integrais de membrana denominadas conexinas (Cxs). A Cx43 é a mais expressa, e é fosforilada ao longo do ciclo de vida, sofrendo mudanças conformacionais, resultando em diferentes isoformas (P0, P1 e P2), apresentando propriedades distintas. A Cx43 apresenta-se distribuída em todo o rim adulto. A injúria renal aguda (IRA) é uma síndrome metabólica em que ocorre redução aguda da função renal e rápida diminuição da taxa de filtração glomerular, sendo hipóxia decorrente da isquemia sua causa principal. A restrição de oxigênio e nutrientes, e o acúmulo de metabólitos, resultam na injúria das células epiteliais tubulares. A depleção dos níveis de ATP, aumento nos níveis de cálcio intracelular, alterações na membrana e deformações no citoesqueleto caracterizam esta injúria. A reoxigenação tecidual atua como agressão adicional devido à liberação de radicais livres. Estudos sugerem que a ativação de hemicanais de Cx43, resultante da desfosforilação da proteína, durante depleção de ATP, esteja envolvida na IRA. Este trabalho verificou o envolvimento da Cx43 em modelo murino desta injúria, ocasionada por isquemia/reperfusão. Foram utilizados camundongos machos da linhagem C57BL/6J. A isquemia foi induzida por clampeamento das artérias renais por 45 minutos. A reperfusão ocorreu durante 24 horas após cirurgia. Foram utilizados 6 animais por grupo (isquêmicos, reperfundidos e controle). Após sacrifício, fragmentos dos rins foram submetidos a ensaios de western blot, PCR em tempo real, imuno-histoquímica e imunofluorescência. O modelo experimental foi validado através da dosagem de uréia e creatinina plasmática. As análises estatísticas foram realizadas pela análise de variância (ANOVA), seguido do teste de Bonferroni. Observou-se aumento significativo dos níveis de uréia e creatinina nos animais isquêmicos e reperfundidos, em relação ao controle. A expressão gênica apresentou aumento significativo apenas nos rins de camundongos reperfundidos (1,9 vezes; P<0,01 vs controle). No western blot verificou-se aumento na quantidade da isoforma hiperfosforilada da Cx43 (P2) em rins isquêmicos (2,73 vezes; P<0,05 vs controle), com diminuição significativa nos reperfundidos (2,37 vezes; P<0,05 vs isquêmico). Nas isoformas menos fosforiladas (P1/P0), observou-se aumento nos rins isquêmicos (2,33 vezes; P<0,05 vs controle), com diminuição nos reperfundidos (10 vezes; P<0,01 vs isquêmico). Nos ensaios imuno-histológicos verificou-se diferentes localizações da Cx43 nas células epiteliais de túbulos corticais nos grupos comparados. Nos controles verificou-se distribuição difusa, e nos isquêmicos observou-se intensa marcação em superfície celular apical. Nos rins reperfundidos, a distribuição da Cx43 foi basolateral. As alterações observadas na expressão gênica, fosforilação protéica e distribuição da Cx43 nos rins foram semelhantes às mudanças observadas na isquemia cardíaca. Este estudo mostrou pela primeira vez a regulação da Cx43 em níveis transcricionais e pós-traducionais, e sua localização celular na IRA ocasionada por isquemia/reperfusão, indicando sua participação neste processo. / The cells require contact with other cells and the extracellular matrix for tissue formation. Gap junctions are narrow channels connecting the cytoplasm of two adjacent cells, promoting the passage of inorganic ions, amino acids, nucleotides and other metabolites. These junctions are composed of two conexons or hemichannels, crossing the cell plasma membrane where they belong, and consist of six integral membrane proteins called connexins (Cxs). The Cx43 is the most expressed, and is phosphorylated throughout the life cycle, undergoing conformational changes, resulting in different isoforms (P0, P1 and P2) that have different properties. The Cx43 is distributed throughout the adult kidney. The acute kidney injury (AKI) is a metabolic syndrome that occurs in acute reduction of renal function and rapid decline in glomerular filtration rate. Hypoxia resulting from ischemia is its principal cause. The restriction of oxygen and nutrients, and accumulation of metabolites, result in the injury of tubular epithelial cells. The depletion of ATP levels, increased levels of intracellular calcium, changes in the membrane and cytoskeleton deformation characterize this injury. Reoxygenation tissue acts as additional injury due to release of free radicals. Studies suggest that activation of Cx43 hemichannels, resulting from dephosphorylation of the protein during ATP depletion, is involved in the AKI. This study investigated the involvement of Cx43 in a murine model of this injury, caused by ischemia/ reperfusion. We used male mice of strain C57BL/6J. Ischemia was induced by clamping the renal arteries for 45 minutes. Reperfusion occurred 24 hours after surgery. We used six animals per group (ischemic, reperfused, and sham). After sacrifice, kidney fragments were tested for western blot, real-time PCR, immunohistochemistry and immunofluorescence. The levels of plasma urea and creatinine were measured to validate the experimental model. Statistical analysis was performed by analysis of variance (ANOVA) followed by Bonferroni test. We observed significant increase in serum urea and creatinine in ischemic and reperfused animals compared to sham. Gene expression increased significantly only in the reperfused kidneys (1.9 fold, P <0.01 vs sham). The western blot showed an increase in the amount of hyperphosphorylated isoform of Cx43 (P2) in ischemic kidneys (2.73 times, P <0.05 vs sham), with significant reduction in reperfused (2.37 times, P <0 05 vs ischemic). In the less phosphorylated isoforms (P1/P0), we observed an increase in ischemic kidneys (2.33 times, P <0.05 vs sham), with a decrease in reperfused (10 times, P <0.01 vs ischemic). In immuno-histological tests we verified different locations of Cx43 in the epithelial cells of cortical tubules. In normal kidneys there was patchy distribution, while in ischemic there was intense staining in the apical cell surface. In the reperfused kidney, the distribution of Cx43 was basolateral. The changes in gene expression, protein phosphorylation and distribution of Cx43 in the kidney observed in this study were similar to changes observed in cardiac ischemia. This study showed for the first time the regulation of Cx43 in transcriptional and post-translational levels, and its cellular localization in acute renal failure caused by ischemia/reperfusion, indicating its involvement in this injury.

INTRODUÇÃO: A isquemia cerebral é uma doença de alta prevalência, com desfecho clínico imprevisível, e com profilaxia e tratamento ainda limitados. Na atividade neurocirúrgica, as duas situações em que a isquemia cerebral ocorre com maior freqüência são o vasoespasmo arterial, que ocorre após hemorragia subaracnóidea, e nas microneurocirurgias vasculares, especialmente naquelas em que são realizadas clipagens vasculares temporárias. Dentre todas as formas de neuroproteção a hipotermia tem se mostrado a mais promissora em estudos experimentais. Pode ser aplicada em diferentes momentos do processo isquêmico (pré, intra ou pós-isquemia), sendo a modalidade pré-isquêmica pouco explorada na literatura. O objetivo deste estudo foi avaliar comparativamente o efeito da hipotermia pré, intra e pós-isquêmica na isquemia focal temporária por oclusão da artéria cerebral média em ratos, através de análise morfométrica computacional. MATERIAL E MÉTODOS: Foram utilizados 74 ratos machos adultos da linhagem Wistar, divididos em 6 grupos, com 10 animais cada: Controle (C), Sham (S), Controle-Isquêmico (CI), Hipotermia Pré-Isquêmica (IH1), Hipotermia Intra-Isquêmica (IH2), Hipotermia Pós-Isquêmica (IH3). Todos os animais dos grupos isquêmicos foram submetidos à isquemia de 60 minutos, com um período reperfusional de 24 horas. A hipotermia utilizada foi do tipo leve (32 - 34 ºC). No grupo IH1 a hipotermia foi iniciada 30 min antes da oclusão arterial e mantida durante toda a isquemia; no grupo IH2 a hipotermia foi mantida somente durante a isquemia; no grupo IH3 a hipotermia foi mantida por 6 horas, sendo iniciada no exato momento da reperfusão. Após a eutanásia os cérebros foram perfundidos e fixados, sendo realizadas secções coronais de 10 micrômetros, em toda a extensão da área isquêmica, as quais foram coradas pela técnica Luxol Fast Blue. A morfometria foi realizada pelo programa KS400, Carl Zeiss, obtendo-se medidas diretas separadas de cada hemisfério, das áreas em azul (fibras mielinizadas) e em vermelho (corpos neuronais), bem como a área total de cada secção. Medidas derivadas (área isquêmica média, e volumes isquêmicos parcial e aproximado) de cada animal, foram obtidas nos grupos submetidos à isquemia. RESULTADOS: Os parâmetros da homeostase dos animais permaneceram dentro dos limites aceitáveis para este tipo de experimento. Em relação às áreas de fibras mielinizadas (azul) não houve diferença significativa entre os grupos C vs. S (p=0,39, Mann-Whitney-Wilcoxon), CI vs. IH3 (p=0,85, Mann-Whitney-Wilcoxon), e IH1 vs. IH2 (p=0,63, Mann-Whitney-Wilcoxon); ocorreu diferença estatística entre os grupos C vs. CI (p=0,0001, Mann-Whitney-Wilcoxon), CI vs. IH1 (p=0,01, Mann-Whitney-Wilcoxon), e CI vs. IH2 (p=0,03, Mann-Whitney-Wilcoxon). Em relação às áreas de corpos neuronais (vermelho), não houve diferença significativa entre os grupos C vs. S (p=0,48, Mann-Whitney-Wilcoxon), CI vs. IH3 (p=0,27, Mann-Whitney-Wilcoxon), e IH1 vs. IH2 (p=0,68, Mann-Whitney-Wilcoxon); ocorreu diferença estatística entre os grupos C vs. CI (p=0,0001, Mann-Whitney-Wilcoxon), CI vs. IH1 (p=0,009, Mann-Whitney-Wilcoxon), e CI vs. IH2 (p=0,03, Mann-Whitney-Wilcoxon). A análise estatística das áreas isquêmicas médias, e dos volumes isquêmicos parciais e aproximados não mostrou diferença significante na comparação entre os grupos CI vs. IH3 (p=0,57, Mann-Whitney-Wilcoxon), e IH1 vs. IH2 (p=0,79, Mann-Whitney-Wilcoxon); mostrou diferença significante entre os grupos CI vs. IH1 (p=0,0001, Mann-Whitney-Wilcoxon), e CI vs. IH2 (p=0,0011, Mann-Whitney-Wilcoxon). CONCLUSÕES: As hipotermias pré-isquêmica e intra-isquêmica mostraram-se neuroprotetoras de forma semelhante, o que não ocorreu com a hipotermia pós-isquêmica. / INTRODUCTION: Cerebral ischemia is a high prevalent disease, with unpredictable clinical outcome, and prophylaxis and treatment remains limited. In the neurosurgical practice cerebral ischemia occurs most frequently due arterial vasospasm after subarachnoid hemorrhage, and in vascular microneurosurgery, mainly when temporary vascular clipping is performed. Among all forms of experimental neuroprotection, hypothermia has been the most promising. It can be applied at different moments of ischemia (pre, intra or post-ischemia), and the pre-ischemic modality is little explored in literature. This study aimed to evaluate comparatively the effect of pre, intra and post-ischemic hypothermia in temporary focal ischemia obtained by middle cerebral artery occlusion in rats, by computational morphometric analysis. MATERIAL AND METHODS: We used 74 Wistar adult male rats divided into six groups of 10 animals each: Control (C), Sham (S), Ischemic-Control (IC), Pre-Ischemic Hypothermia (IH1), Intra-Ischemic Hypothermia (IH2), Post-Ischemic Hypothermia (IH3). All animals in the ischemic groups were subjected to ischemia for 60 minutes with a reperfusion period of 24 hours. It was used mild hypothermia (32 - 34 ºC). In IH1 group hypothermia was initiated 30 minutes before arterial occlusion and maintained throughout the ischemia, in IH2 group hypothermia was maintained only during ischemia, IH3 group hypothermia was maintained for 6 hours, starting at the beginning of the reperfusion. After euthanasia, the brains were perfused and fixed, and coronal sections of 10 microns were performed to the fullest extent of ischemic area, and these sections were stained by Luxol Fast Blue. The morphometry was performed by the KS400 software, Carl Zeiss, obtaining direct separated measurements in each hemisphere, of blue areas (myelinated fibers) and red areas (neuronal bodies) as well as the total area of each section. Derived measures (average ischemic area, and partial and approximated ischemic volumes) were also obtained from the ischemic groups. RESULTS: The animal homeostasis parameters remained within acceptable limits for this type of experiment. Regarding the myelinated areas (blue) there was no significant difference between groups C vs. S (p=0,39, Mann-Whitney-Wilcoxon), IC vs. IH3 (p=0,85, Mann-Whitney-Wilcoxon), and IH1 vs. IH2 (p=0,63, Mann-Whitney-Wilcoxon), and there was statistical difference between groups C vs. IC (p=0,0001, Mann-Whitney-Wilcoxon), IC vs. IH1 (p=0,01, Mann-Whitney-Wilcoxon), and IC vs. IH2 (p=0,03, Mann-Whitney-Wilcoxon). Regarding the neuronal bodies areas (red) there was no significant difference between groups C vs. S (p=0,48, Mann-Whitney-Wilcoxon), IC vs. IH3 (p=0,27, Mann-Whitney-Wilcoxon), and IH1 vs. IH2 (p=0,68, Mann-Whitney-Wilcoxon), and there was significant difference between C vs. IC groups (p=0,0001, Mann-Whitney-Wilcoxon), IC vs. IH1 (p=0,009, Mann-Whitney-Wilcoxon), and IC vs. IH2 (p=0,03, Mann-Whitney-Wilcoxon). Statistical analysis of average ischemic areas, and partial and approximated volumes of ischemic regions showed no significant difference between groups IC vs. IH3 (p=0,57, Mann-Whitney-Wilcoxon), and IH1 vs. IH2 (p=0,79, Mann-Whitney-Wilcoxon), and showed statistical difference between groups IC vs. iH1 (p = 0,0001, Mann-Whitney-Wilcoxon), and IC vs. IH2 (p = 0,0011, Mann-Whitney-Wilcoxon). CONCLUSIONS: Pre-ischemic and intra-ischemic hypothermia were shown to be similarly neuroprotective, but this was not true for post-ischemic hypothermia.

Para investigar a modulação do estradiol na inflamação gerada no intestino e suas repercussões sistêmicas utilizamos grupos de ratos (Wistar, 60 dias, 160g) submetidos a oclusão da artéria mesentérica superior (45 min), seguida por 2 h de reperfusão. Estudando o efeito de dois protocolos de tratamento com estradiol, terapêutico (30 min após a isquemia - 280 &mu;g/kg, i. v.) ou preventivo (24 h antes da isquemia - 280 &mu;g/kg, s. c.). Como controle utilizamos ratos falsamente submetidos à isquemia (Sham) e ratos não manipulados (Basal). Nossos resultados mostraram que a IR intestinal desencadeia uma inflamação local, isoladamente o intestino e de sistemicamente. Ambos protocolos diminuíram o TNF-&alpha; e leucócitos do fluido intestinal, MPO no intestino, LDH e alguns mediadores. Apenas o tratamento preventivo reduziu a permeabilidade vascular intestinal, aumento da motilidade intestinal e a contagem de células da medula óssea. O tratamento terapêutico mostrou diminuição da permeabilidade da mucosa intestinal, leucócitos circulantes, fosfatase alcalina e de mediadores. / To investigate the estradiol modulation of inflammation generated in the intestine and its systemic repercussions we used groups of rats (Wistar, 60 days, 160g) submitted to superior mesenteric artery occlusion (45 min), followed by 2 h of reperfusion. Studying two estradiol treatments protocols effects, therapeutic (30 min after ischemia - 280 &mu;g/kg, i. v.) or preventive (24 h before ischemia - 280 &mu;g/kg, s. c.). As control we utilized rats falsely submitted to ischemia (Sham) and rats not manipulated (Naïve). Our results show that intestinal IR triggers a local inflammation, in the intestine isolated and systemically. Both protocols reduced TNF-&alpha; and leukocytes in the intestinal fluid, intestinal MPO, LDH and some mediators (IL-1&beta;, IL-10, VEGF, MIP-1&alpha;, MCP-1, GRO/KC e IP-10). Only the preventive treatment reduced of intestinal vascular permeability, increased intestinal motility and bone marrow cell count. The therapeutic treatment showed reduction of intestinal mucosal permeability, circulating leukocytes, alcalin fosfatase and mediators (IL-6, TNF-&alpha; e GM-CSF).

Contexto: Alguns agentes farmacológicos em estudos de modelos animais demonstraram proteção nas lesões de isquemia e reperfusão do miocárdio. Entre eles, a bradicinina desempenha papel cardioprotetor durante a reperfusão do miocárdio. Os efeitos desta substância no músculo esquelético isquêmico não são conhecidos. Objetivo: Demonstrar os efeitos da bradicinina administrada após 2 horas de isquemia total seguidas de 4 horas de reperfusão em músculo esquelético de ratos com base nos efeitos sobre enzimas musculares (aspartato aminotransferase - AST, lactato desidrogenase - LDH, e creatinino fosfoquinase - CPK), membrana celular, recrutamento de leucócitos e apoptose. Materiais e Métodos: Foram estudados 18 ratos da linhagem Wistar distribuídos em 3 grupos com 06 animais e submetidos a 2 horas de isquemia total pelo método do torniquete do membro pélvico e 4 horas de reperfusão. Durante o período de reperfusão o grupo Controle recebeu solução salina, o grupo Bradicinina recebeu solução de bradicinina na dose de 1mg/Kg e o grupo HOE recebeu solução de icatibant (HOE 140), um antagonista do receptor B2, na dose de 125g/kg. Coletou-se 1,5ml de sangue da veia cava inferior antes do início da isquemia, ao final do período de isquemia e após a reperfusão para dosagem das enzimas AST, LDH e CPK. Colheuse também, após a reperfusão, biópsia do músculo gastrocnêmio (membro pélvico esquerdo) para dosagem tissular de malondialdeído (MDA), mieloperoxidase (MPO) e para avaliação imunohistoquímica da apoptose (TUNEL). Resultados: Houve aumento significativo da AST após a reperfusão apenas no grupo Bradicinina. O valor da LDH no grupo Bradicinina foi maior em relação aos demais antes da isquemia, após a isquemia e após a reperfusão. Observou-se que nos três grupos ocorreu diminuição significativa de LDH após a reperfusão. Ocorreu aumento significativo dos valores da CPK após a reperfusão nos três grupos. Não houve diferença dos valores de CPK entre os grupos antes da isquemia. Os valores de CPK no grupo Bradicinina foram maiores quando comparados aos grupos Controle e HOE após a isquemia e após a reperfusão. O MDA elevou-se significativamente após a reperfusão no grupo Bradicinina em relação aos grupos Controle e HOE. Após a reperfusão, a MPO, elevou-se significativamente no grupo Bradicinina em relação ao grupo Controle. O número de nucleos apoptóticos foi semelhante entre os grupos. Conclusão: A bradicinina (1mg/Kg) aplicada continuamente, intra-arterial, durante 4 horas de reperfusão agrava a lesão de isquemia e reperfusão em musculatura esquelética de ratos submetidos a 2 horas de isquemia total, com base na elevação de enzima muscular (CPK), no aumento de indicador de lesão de membrana celular (MDA) e no maior recrutamento neutrofílico (MPO). / Background: Some studies of pharmacological agents in animal models have demonstrated protection in ischemia and reperfusion of the myocardium. Among them, bradykinin plays a cardioprotective effect during myocardial reperfusion. The effects of Bradykinin on ischemic skeletal muscle are unknown. Objective: To demonstrate the effects of bradykinin administered after 2 hours of total ischemia followed by 4 hours of reperfusion on rat skeletal muscle based on the effects on the muscle enzymes (aspartate aminotransferase - AST, lactate dehydrogenase - LDH and creatinine phosphokinase - CPK), on the cell membrane, on the recruitment of leukocytes and on apoptosis. Materials and Methods: Eighteen Wistar rats were studied and distributed to three groups of 06 animals each and submitted to 2 hours of total ischemia by the tourniquet method of hind limb and to 4 hours of reperfusion. During the reperfusion period the Control group received saline solution, the Bradykinin group received bradykinin solution at the dose of 1mg/Kg and the HOE group received icatibant (HOE 140) solution, a B2 receptor antagonist, at the dose of 125 g/Kg. A blood volume of 1,5 ml was collected from the inferior vena cava before the onset of ischemia, at the end of the period of ischemia and after reperfusion for the measurement of AST, LDH and CPK. A gastrocnemius muscle biopsy (left pelvic limb) was collected at the end of the reperfusion period for the determination of tissue malondialdehyde (MDA), myeloperoxidase (MPO) and immunohistochemical evaluation of apoptosis (TUNEL). Results: There was a significant increase in AST after reperfusion only in Bradykinin group. LDH was higher in the Bradykinin group compared to the others before ischemia, after ischemia and after reperfusion. All three groups showed a significant decrease in LDH after reperfusion. There was a significant increase in CPK values after reperfusion in all three groups. There was no difference in CPK values between groups before ischemia. CPK values were higher in the Bradykinin group when compared to the Control and HOE groups after ischemia and after reperfusion. MDA increased significantly after reperfusion in the Bradykinin group compared to the Control and HOE groups. After reperfusion, MPO increased significantly in the Bradykinin group compared to the control group. The number of apoptotic nuclei was similar in all groups. Conclusion: Bradykinin (1mg/Kg) continuously applied intra-arterially for 4 hours of reperfusion aggravates ischemia and reperfusion in skeletal muscle of rats submitted to 2 hours of total ischemia, based on the elevation of muscle enzyme (CPK), on the increase in the indicator of cell membrane damage (MDA) and on the greater neutrophil recruitment (MPO).

Isquemia e reperfusão (I/R) de vasos mesentéricos que acarretam insuficiência vascular aguda são acompanhadas de insuficiência em múltiplos órgãos e estão associados a altas morbidade e mortalidade. Os benefícios da solução hipertônica e da pentoxifilina foram testados isoladamente e em conjunto para melhorar o fluxo sanguíneo e o estado de oxigenação dos tecidos com redução da reação inflamatória e de apoptose, tanto no intestino quanto no pulmão enquanto órgão alvo. Foram utilizados 24 ratos Wistar machos pesando entre 200 e 250g distribuídos em 4 grupos (n=6). Foram submetidos à laparotomia e período de isquemia por clampeamento dos vasos mesentéricos por 40 minutos. O período de reperfusão foi de 80 minutos. A cada 40 minutos foram realizadas coletas de sangue arterial para gasometria. Os animais foram alocados nos grupos: grupo I/R (IR) onde I/R foi realizada e os animais receberam 4ml/kg de solução salina isotônica. O grupo solução salina hipertônica (SH) recebeu 4ml/kg de solução hipertônica a 7,5% e o grupo pentoxifilina (PTX) recebeu 30mg/kg de pentoxifilina diluída em NaCl 0,9% em um volume total de 4ml/kg ao final da isquemia intestinal. O grupo solução salina hipertônica+pentoxifilina (SH+PTX) recebeu ambas as soluções com volume total de 4m/kg no mesmo momento. As biopsias de intestino e pulmão foram colhidas ao final do experimento e foram submetidas à coloração em HE e à imuno-histoquímica para COX 2, caspase-3 clivada e Bcl-2. Os valores de sO2 revelaram diferença estatisticamente significante aos 40 (p=0,0099) e 80 (p=0,0074) minutos de reperfusão na comparação do grupo IR com os grupos SH e SH+PTX. Os valores de lactato foram estatisticamente significantes aos 40 minutos (p=0,0069) e 80 minutos (p=0,0098) de reperfusão, entre os grupos IR e os grupos SH e SH+PTX. A avaliação histológica em HE no tecido intestinal evidenciou diferença estatisticamente significantes na comparação dos grupos SH (p=0,0200), PTX (p=0,0200) e HS+PTX (p=0,0412) com o grupo IR, assim como no tecido pulmonar, que evidenciou diferenças estatisticamente significantes na comparação de IR com SH (p=0,006), PTX (p=0,0433) e SH+PTX (p=0,0040). A marcação citoplasmática de COX 2 revelou diferença estatisticamente significante ao comparar o grupo IR com o grupo SH+PTX (p=0,0015), Na avaliação do tecido pulmonar foi observado o grupo IR estabelecendo diferenças estatisticamente significantes na comparação com os grupos SH (p=0,0455), PTX (0,0143) e SH+PTX (p=0,0455). A avaliação de apoptose por imunohistoquímica para caspase 3 clivada evidenciou diferença com significância estatística ente os grupos IR e SH (p=0,0085) e os grupos PTX e SH (p=0,0120) em tecido intestinal. Em tecido pulmonar, entre IR e PTX (p=0,0090) e SH e PTX (p=0.0412). A marcação citoplasmática de Bcl-2 evidenciou que somente entres os grupos IR e SH+PTX (p=0,0012) se estabeleceu significância estatística em tecido intestinal No pulmão a diferença foi evidenciada em relação ao grupo IR e os grupos SH (p=0,0128), PTX (p=0,0085) e SH+PTX (p=0,0066). Conclui-se que o uso associado de pentoxifilina e solução salina hipertônica oferece os melhores resultados dos pontos de vista metabólico, inflamatório e da inibição da apoptose / Ischemia-reperfusion (I/R) of the mesenteric vessels cause acute vascular insufficiency and is followed by multiple organs failure and high morbidity and mortality. The benefits of hypertonic saline (NaCl 7,5%) and pentoxifylline were tested to improve metabolic and oxygen status of tissues with reduced inflammatory reaction and apoptosis, both in the gut as in the lung as target organ. 24 male Wistar rats weighing 200 to 250g. They underwent laparotomy and ischemia by clamping the mesenteric vessels for 40 minutes. The reperfusion period was 80-minute long. Every 40 minutes, blood was collected for arterial gas analysis. The animals were set into 4 groups (n=6): I/R (IR) received isotonic saline just before reperfusion (4ml/kg). Hypertonic saline group (HS) received 7.5% hypertonic saline solution (4ml/kg) and Pentoxifylline group (PTX) received pentoxifylline (30mg/kg)diluted in NaCl 0.9% at the end of the mesenteric ischemia. Hypertonic saline+pentoxifylline group (SH-PTX) received both solutions at the same doses. Biopsies of intestine and lung were collected at the end of the experiment and were subjected to HE staining and immunohistochemistry staining to COX 2, cleaved caspase-3 and Bcl-2. About the values of sO2, a statistically significant difference was established when groups were compared at 40 (p=0.0099) minutes and 80 (p=0.0074) of reperfusion. The lactate values were statistically significant after 40 (p=0.0069) and 80 (p=0.098) minutes of reperfusion as well. Histological evaluation with HE revealed a statistically significant difference in the comparison of SH (p=0.0200), PTX (p=0.0200) and HS + PTX (p=0.0412) groups compared to IR group in intestine tissue and SH (p=0.0006), PTX (p=0.0433) and HS + PTX (p=0.040) in lung tissue. Cytoplasmic staining of COX 2 revealed a statistically significant difference when comparing IR (p=0.0015) to HS+PTX in intestinal tissue. The evaluation of the lung tissue for COX 2 showed IR group setting statistically significance when compared to HS 9p=0,045), PTX (0.0143) and HS+PTX (p=0.0455) groups. The evaluation of apoptosis by immunohistochemistry for cleaved caspase 3 revealed that there was a significant difference between IR versus SH (p=0.0085) and PTX versus HS (p= 0.0120) in intestinal tissue and IR versus PTX (p=0,0090) and PTX versus SH (p=0.0412) in lung tissue. The cytoplasmic Bcl-2 expression shows that only between groups IR versus HS+PTX (p = 0.0012) statistical significance was established in intestinal tissue. Lung tissue showed the difference was evidenced in relation to IR versus SH (p=0.0128), PTX (p=0.0085) and HS+PTX (p=0.0066). It may be concluded that the combined use of pentoxifylline and hypertonic saline offers best results on metabolic, inflammatory and apoptosis inhibitory aspects

Renal ischaemia-reperfusion injury (IRI) is a major cause of acute kidney injury (AKI) which is in turn the leading cause of morbidity and mortality in hospitalized patients. The principle aim of this thesis was to evaluate potential new therapies that might afford protection against IRI in both in vitro and in vivo settings. Recent evidence suggests that nitrite (NO2-) may play an important role in protecting the myocardium from IRI. Our initial work into the role of NO2- in an in vitro model of renal IRI in proximal tubular epithelial cells provided evidence that NO2- can prevent apoptosis and preserve cell viability. This lead to an in vivo study where high NO2- concentrations (50 mg/L) were given orally to rats for 7 days prior to inducing renal IRI but no beneficial effects of this treatment were observed. Another potential treatment identified was thiamine (vitamin B1) and this, like NO2-was investigated to see if it had the potential to protect rats from AKI injury. It has been previously recognized that in renal IRI the high energy phosphate ATP is found to be severely depleted whilst is is known that thiamine can play a pivotal role in generating ATP. Furthermore, thiamine has previously been demonstrated to protect against myocardial ischaemic injury and has the ability to reduce myocardial infarct size. In vitro, thiamine was found to reduce the degree of apoptosis in cultured HK-2 cells caused by ischaemia whilst in vivo it afforded protection against AKI caused by renal IRI by anti-apoptotic, anti-inflammatory and anti-oxidant mechanisms. Finally, a study into the possible therapeutic role of gene therapy with bone morphogenic protein 7 (BMP-7) in renal IRI was undertaken. Previous work has established that i.v. BMP-7 is able to protect against renal IRI but it has also been associated with ectopic bone formation at the site of injection. Therefore another method to increase circulating BMP-7 was sought. We initially found that BMP-7 gene therapy could attenuate apoptosis and preserves cell viability in an in vitro model of renal IRI. However, whilst in vivo gene therapy with electroporation of BMP-7 plasmid DNA increased BMP-7 expression in mice serum 2 days post electroporation, it was unable to protect the animals against IRI induced AKI. In rats the direct injection of naked DNA BMP-7 plasmid systematic 2 days prior to renal IRI was able to upregulate BMP-7 expression 4 days later in kidney tissue. Despite this it was unable to afford protection against renal IRI. Apoptosis and necrosis play a crucial role in the pathogenesis of renal IRI induced AKI. In this thesis we investigated the role of three putative therapeutic agents and their role in apoptosis and necrosis in vitro in PTECs and in vivo against renal IRI induced AKI. All three therapeutic drugs were able to attenuate apoptosis in PTECs but were unable to protect against necrosis, whilst against renal IRI induced AKI only thiamine was found to be protective. Thiamine appears to hold the most promise and more work needs to be undertaken so that its potential benefit in AKI can be realised.

Ischaemia-reperfusion (IR) injury makes a major contribution to graft damage during kidney transplantation and increases the risks of primary non-function, delayed graft function and rejection. Oxidative damage to mitochondria is a key early event in IR injury. The aim of this project was to examine the safety and efficacy of the mitochondria-targeted antioxidant MitoQ in reducing pig and human kidney IR injury using an ex vivo normothermic perfusion (EVNP) system. Over a range of 500 nM to 250 µM using a 150 pig kidneys and 80 declined deceased human kidneys, MitoQ was successfully taken up by pig and human kidneys in a concentration-dependent manner, resulting in stable tissue concentrations over 24 hours of cold storage followed by 6 hours of EVNP. The uptake of MitoQ was increased approximately 2-fold when MitoQ was administered to warm (rather than cold) kidneys and when kidneys were preserved using hypothermic machine perfusion (rather than cold static storage). 50 µM MitoQ, administered to pig kidneys at the end of warm ischaemia, significantly increased renal blood and urine output flow at the end of 6 h EVNP compared to the control group. Creatinine clearance was numerically higher in the 50 µM MitoQ group compared to the control group but the difference did not reach statistical significance. To test the safety and efficacy of MitoQ in human kidney IRI, pairs of declined deceased human kidneys were used, with one kidney in each pair used as control. The total urine output, creatinine clearance and percentage fall of serum creatinine were numerically higher in the 50 µM MitoQ group compared to the control group, although the differences did not reach statistical significance during 3 h of EVNP. There was a significant difference in the renal blood flow between the 50 µM MitoQ group and the control group at the end of the first hour of EVNP. The renal blood flow remained relatively stable during the first hour of EVNP in the 50 µM MitoQ group compared to a significant decrease in renal blood flow in the control group. There was no effect on fractional excretion of sodium or oxidative injury markers (protein carbonyl formation, lipid peroxidation) in pig or human kidneys, which is consistent with previous studies that demonstrated the requirement of >24 hour after reperfusion for manifestation of changes in these parameters. In this thesis, I was able to successfully demonstrate the safety and potential efficacy of MitoQ in ameliorating renal IRI using pig kidneys. While more declined deceased human kidneys need to be analysed to fully explore the potential efficacy of MitoQ in ameliorating renal IRI, this study provides important data that will help inform future studies and ultimately a clinical trial for assessing the efficacy of the mitochondria-targeted antioxidant MitoQ in human kidney transplantation. My findings suggest that MitoQ has the potential to increase the use of marginal kidneys and to improve graft and patient outcomes.

Introdução: A lesão de isquemia e reperfusão (I/R) intestinal pode causar danos celular e tecidual local e em órgãos a distância. Alguns fatores podem estar envolvidos nesses processos, tais como: a geração de espécies reativas de oxigênio, mediadores inflamatórios, óxido nítrico (NO) e estresse do retículo endoplasmático (RE). Devido ao envolvimento do estresse oxidativo nas lesões de I/R intestinal, algumas opções terapêuticas com antioxidantes estão sendo estudadas e testadas nas lesões de I/R intestinal. Objetivo: Avaliar o efeito local e sistêmico da glutamina no intestino e fígado de animais submetidos à I/R intestinal. Métodos: Foram utilizados 20 ratos wistar machos divididos em quatro grupos: Sham operated (SO), Glutamina+Sham operated (G+SO), Isquemia e reperfusão intestinal (I/R); Glutamina+Isquemia e reperfusão intestinal (G+I/R). Os animais foram anestesiados e, após, realizada a laparotomia mediana e identificação da artéria mesentérica superior. A artéria foi clampeada por 30 e após esse tempo, os animais foram mantidos por mais 15 minutos em reperfusão intestinal. A glutamina foi administrada por via intraperitoneal, na dose de 25 mg/Kg diluída em 1 mL de solução fisiológica. O tratamento foi realizado uma vez ao dia, durante 48 horas antes da indução da isquemia. Foram realizadas análises séricas para a função de integridade hepática através das enzimas aspartato aminotransferase (AST), alanina aminotransferase (ALT) e fosfatase alcalina (FA) e danos ao DNA pelo ensaio cometa. Realizamos a análise histológica dos tecidos através da coloração de Hematoxilina-Eosina e imunohistoquímica para avaliar a quantidade de células marcadas com os anticorpos monoclonais IL-1β, IL-6, TNF-α e NF-B no intestino e fígado. O homogeneizado do intestino e fígado foram utilizados para a avaliação dos níveis de lipoperoxidação (LPO) através das substâncias que reagem ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), avaliação da atividade das enzimas antioxidantes catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e glutationa peroxidase (GPx), determinação dos níveis de glutationa (GSH), avaliação dos metabólitos do óxido nítrico (nitritos/nitratos) e para as análises moleculares das proteínas iNOS, NF-B, Nrf2, Keap1, SOD, NQO1, HSP70, GRP78 e ATF-6 por Western Blot. Resultados: O pré-tratamento com glutamina reduziu os níveis de LPO, óxido nítrico, danos ao DNA, bem como as enzimas de integridade hepática. Observamos que a glutamina foi eficaz na preservação da arquitetura tecidual do intestino e fígado dos animais submetidos a I/R intestinal, reduzindo parâmetros como infiltrado inflamatório, perda das vilosidades intestinais e necrose. Constatou-se que a glutamina ativou a via do Nrf2 e as enzimas antioxidantes, reduziu o dano celular, e inibiu o estresse do RE, além de reduzir os mediadores do processo inflamatório. Conclusão: Neste estudo, sugerimos que o pré-tratamento com a glutamina desempenhou um papel protetor tanto no intestino como no fígado dos animais submetidos a I/R intestinal, demonstrado pelas análises estudadas, possivelmente pela sua ação antioxidante e anti-inflamatória. / Background: Injury by intestinal ischemia and reperfusion (I/R) can cause local and cellular damage to tissues and organs at distance. Some factors may be involved in those processes, such as the generation of reactive oxygen species, inflammatory mediators, nitric oxide (NO) and endoplasmic reticulum stress. Due to the involvement of oxidative stress in intestinal I/R lesions, some therapeutic options with antioxidants are being studied and tested in order to reduce these damages. Objective: To evaluate the local and systemic effect of glutamine in the intestine and liver of animals submitted to intestinal I/R. Methods: Twenty male Wistar rats were divided into four groups: Sham operated (SO), Glutamine+Sham operated (G+SO), Intestinal Ischemia and reperfusion (I/R); Glutamine+intestinal ischemia and reperfusion (G+I/R). The animals were anesthetized and after we performed the median laparotomy and identification of the superior mesenteric artery. The artery was clamped for 30 minutes and after that the animals were maintained for another 15 minutes in intestinal reperfusion. Glutamine was administered intraperitoneally at a dose of 25 mg/kg diluted in 1 ml of saline solution. Treatment was performed once daily for 48 hours prior to induction of ischemia. Serum samples for hepatic integrity were collected, and the enzymes aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT) and alkaline phosphatase (FA) were accessed. DNA damage was evaluated by the comet assay. We performed the histological analysis of the tissues through the staining of Hematoxylin-Eosin and immunohistochemistry, in order to evaluate the amount of cells labeled with the monoclonal antibodies IL-1β, IL-6, TNF-α and NF-B in the intestine and liver. The intestinal and liver homogenates were used to evaluate the levels of lipoperoxidation (LPO) through thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), evaluation of the activity of antioxidant enzymes catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GPx), determination of glutathione levels (GSH) and nitric oxide (nitrites/nitrates), and for the molecular analyzes of the iNOS, NF-B, Nrf2, Keap1, SOD, NQO1, HSP70, GRP78 and ATF-6 proteins we performed Western blot analysis. Results: Pretreatment with glutamine reduced levels of LPO, nitric oxide, DNA damage, as well as liver integrity enzymes. We observed that glutamine was effective in preserving the intestinal and liver tissue architecture of animals submitted to intestinal I/R, reducing parameters such as inflammatory infiltrate, loss of intestinal villi and necrosis. It was found that glutamine activated the Nrf2 pathway and antioxidant enzymes, reduced cell damage, and inhibited endoplasmic reticulum stress in addition to reducing mediators of the inflammatory process. Conclusion: In this study, we suggest that pretreatment with glutamine played a protective role in both intestine and liver of animals submitted to intestinal I/R, demonstrated by the present analyzes, possibly for its antioxidant and anti-inflammatory action.