Μελέτη των μοριακών μηχανισμών της ισχαιμικής και της μετισχαιμικής προστασίας σε όργανα στόχους μετά από υπερνεφρικό αποκλεισμό της κοιλιακής αορτής σε αρουραίους

Abstract

Suprarenal aortic clamping during abdominal aortic aneurysm (AAA) repair results in ischemia-reperfusion injury (IRI) in local (i.e. kidney) and distant (i.e. heart) tissue. To investigate perioperative approaches that mitigate IRI-induced tissue damage, Wistar rats underwent suprarenal aortic clamping either alone or in combination with short cycles of ischemic conditioning before and/or after clamping. Serum analysis revealed significant reduction in key biochemical parameters reflecting decreased tissue damage at systemic level and improved renal function in conditioned groups compared to controls (p<0.05), which was corroborated by histolopathological evaluation. Importantly, the levels of DNA damage, as reflected by the biomarkers 8-oxo-G, γH2AX and pATM were reduced in conditioned versus non-conditioned cases. In this setting, NADPH oxidase, a source of free radicals, decreased in the myocardium of conditioned cases. Of note, administration of 5-HD and 8-SPT blocked key protective signaling routes, abrogating the salutary effect of conditioning. To further understand the non-targeted effect of IRI on the heart, it was noted that serum TGF-β1 levels decreased in conditioned groups, whereas this difference was eliminated after 5-HD and 8-SPT administration. Collectively, conditioning strategies reduced both renal and myocardial injury. Additionally, the present study highlights TGF-β1 as an attractive target for manipulation in this context.

Ο αποκλεισμός της υπερνεφρικής αορτής κατά τη διάρκεια της επιδιόρθωσης ανευρύσματος της κοιλιακής αορτής οδηγεί σε βλάβη ισχαιμίας - επαναιμάτωσης σε όργανο στόχο (νεφρό) και σε απομακρυσμένο όργανο (καρδιά). Για να diερευνήσουμε περιεγχειρητικές τεχνικές που μετριάζουν τη βλάβη αυτή αρουραίοι τύπου Wistar υποβλήθηκαν σε διαφορετικούς προστατευτικούς χειρισμούς μετά από υπερνεφρικό αποκλεισμό 30 λεπτών, είτε αποκλειστικά είτε σε συνδυασμό 6 κυκλών 1 λεπτού ισχαιμίας- 1 λεπτού επαναιμάτωσης μετά τον αποκλεισμό (Ισχαιμική Προστασία), είτε πριν τον αποκλεισμό (Ισχαιμική Προετοιμασία), είτε με συνδυασμό αυτών (Συνδυασμένη Ισχαιμική Προετοιμασία και Προστασία). Συλλέχθηκαν δείγματα ορού, μυοκαρδίου και νεφρικού ιστού. Παρατηρήθηκε βελτιωμένο βιοχημικό προφίλ μετά τους χειρισμούς αποκαλύπτοντας βελτιωμένη νεφρική λειτουργία και μειωμένη ιστική βλάβη. Η ιστολογική εκτίμηση επιβεβαίωσε τα ευρήματα αυτά. Οι βλάβες DNA (που αντικατοπτρίζουν το πυρηνικό οξειδωτικό στρες) καθώς και η κυτταρική γήρανση ήταν μειωμένες σε όλες τις ομάδες σε σχέση με την ομάδα ελέγχου. Μετά τη χορήγηση δυο ουσιών που αποκλείουν μονοπάτια μεταγωγής σήματος ανοσοπροστασίας και αντιοξειδωτικών μηχανισμών οδήγησε στην άρση των ευεργετικών δράσεων των χειρισμών. Επομένως οι μηχανισμοί προστασίας έχουν προστατευτική δράση στην ακεραιότητα νεφρού και καρδιάς, τοπικά και απομακρυσμένα. Η παρούσα μελέτη φέρει στο προσκήνιο την ανάμιξη της TGFβ1 (μιας κυτοκίνης που σχετίζεται με πολλές κυτταρικές διεργασίες) ως βασικό στοιχείο στην απομακρυσμένη προστασία.