Unraveling the role of galectin-3 in cardiac pathology and physiology

Galectin-3 (Gal-3) is a carbohydrate-binding protein with multiple functions. Gal-3 regulates cell growth, proliferation, and apoptosis by orchestrating cell-cell and cell-matrix interactions. It is implicated in the development and progression of cardiovascular disease, and its expression is increased in patients with heart failure. In atherosclerosis, Gal-3 promotes monocyte recruitment to the arterial wall boosting inflammation and atheroma. In acute myocardial infarction (AMI), the expression of Gal-3 increases in infarcted and remote zones from the beginning of AMI, and plays a critical role in macrophage infiltration, differentiation to M1 phenotype, inflammation and interstitial fibrosis through collagen synthesis. Genetic deficiency of Gal-3 delays wound healing, impairs cardiac remodeling and function after AMI. On the contrary, Gal-3 deficiency shows opposite results with improved remodeling and function in other cardiomyopathies and in hypertension. Pharmacologic inhibition with non-selective inhibitors is also protective in cardiac disease. Finally, we recently showed that Gal-3 participates in normal aging. However, genetic absence of Gal-3 in aged mice exacerbates pathological hypertrophy and increases fibrosis, as opposed to reduced fibrosis shown in cardiac disease. Despite some gaps in understanding its precise mechanisms of action, Gal-3 represents a potential therapeutic target for the treatment of cardiovascular diseases and the management of cardiac aging. In this review, we summarize the current knowledge regarding the role of Gal-3 in the pathophysiology of heart failure, atherosclerosis, hypertension, myocarditis, and ischemic heart disease. Furthermore, we describe the physiological role of Gal-3 in cardiac aging

Genetic Deletion of Galectin-3 Altered the Temporal Evolution of Macrophage Infiltration and Healing Affecting the Cardiac Remodeling and Function After Myocardial Infarction in Mice

We studied the role of galectin-3 (Gal-3) in the expression of alternative activation markers (M2) on macrophage, cytokines, and fibrosis through the temporal evolution of healing, ventricular remodeling, and function after myocardial infarction (MI). C57BL/6J and Gal-3 knockout mice (Lgals3-/-) were subjected to permanent coronary ligation or sham. We studied i) mortality, ii) macrophage infiltration and expression of markers of alternative activation, iii) cytokine, iv) matrix metalloproteinase-2 activity, v) fibrosis, and vi) cardiac function and remodeling. At 1 week post-MI, lack of Gal-3 markedly attenuated F4/80+ macrophage infiltration and significantly increased the expression of Mrc1 and Chil1, markers of M2 macrophages at the MI zone. Levels of IL-10, IL-6, and matrix metalloproteinase-2 were significantly increased, whereas tumor necrosis factor-α, transforming growth factor-β, and fibrosis were remarkably attenuated at the infarct zone. In Gal-3 knockout mice, scar thinning ratio, expansion, and cardiac remodeling and function were severely affected from the onset of MI. At 4 weeks post-MI, the natural evolution of fibrosis in Gal-3 knockout mice was also affected. Our results suggest that Gal-3 is essential for wound healing because it regulates the dynamics of macrophage infiltration, proinflammatory and anti-inflammatory cytokine expression, and fibrosis along the temporal evolution of MI in mice. The deficit of Gal-3 affected the dynamics of wound healing, thus aggravating the evolution of remodeling and function.Fil: Cassaglia, Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Patología; ArgentinaFil: Penas, Federico Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; ArgentinaFil: Bettazza, Celeste. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Patología; ArgentinaFil: Fontana Estevez, Florencia Sofía. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; ArgentinaFil: Miksztowicz, Verónica Julieta. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; ArgentinaFil: Naya, Nadia Martínez. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: Llamosas, María Clara. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: Noli Truant, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Wilensky, Luciana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; ArgentinaFil: Volberg, Verónica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: Cevey, Ágata Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; ArgentinaFil: Touceda, Vanessa Michelle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Bioquímica Clínica; ArgentinaFil: Cicale, Eliana Magalí. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; ArgentinaFil: Berg, Gabriela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Bioquímica Clínica; ArgentinaFil: Fernández, Marisa Mariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Goren, Nora Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; ArgentinaFil: Morales, Maria Celina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: González, Germán Esteban. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentin

Early administration of Enalapril prevents diastolic dysfunction and ventricular remodeling in rabbits with myocardial infarction

We aimed to investigate the role of early administration of Enalapril (Enal) on post-myocardial infarction (MI) ventricular remodeling and diastolic dysfunction in rabbits. White New Zealand rabbits that underwent coronary artery ligature or Sham were divided in three experimental groups: (1) Sham, (2) MI, and (3) MI + Enal. Enal was given by gavage at a dose of 10 mg/kg/day starting at 3 h after surgery for 35 days. At the end of the protocol, we measured (1) mean arterial pressure, (2) left ventricular (LV)+dP/dtmax, (3) LV end-diastolic pressure (LVEDP) and isovolumic relaxation (Tau), (4) LV dimensions, (5) LV ejection and shortening fraction, (6) infarct size (Masson's trichrome-stained slices), (7) fibrosis in the infarct and remote zone (Picrosirius red-stained slices), and (8) myocyte cross-sectional area (MCSA) in WGA-stained section. Enal reduced the mean arterial pressure by 30% as compared with untreated animals and Sham (P <.05). MI reduced LV + dP/dtmax and LV - dP/dtmax (mmHg/s), increased LVEDP (mmHg), Tau (ms), and t50 (ms) values, suggesting a decrease in the relaxation rate. LV end-diastolic dimension and LV end-systolic dimension (LVESD, mm) increased in untreated MI (P <.05 vs. Sham). In contrast, Enal markedly prevented post-MI diastolic dysfunction by significantly decrease LVEDP from 8.2 ± 0.2 to 5.1 ± 0.3 mmHg, Tau from 19.8 ± 0.8 to 15.3 ± 0.9 ms, and t50 from 12.4 ± 0.5 to 9.6 ± 0.8 ms as well as reduced LVESD from 15 ± 1.1 to 12 ± 0.8 mm (P <.05 MI vs. MI + Enal). Collagen concentration in the scar was unaffected, but chronic treatment with Enal prevented myocardial fibrosis and MCSA in the remote zone. In summary, chronic early administration of Enal to rabbits with experimental MI has a favorable effect on ventricular remodeling and diastolic function by reducing MCSA and fibrosis, without affecting the wound healing.Fil: González, Germán Esteban. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Wilensky, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: Cassaglia, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; ArgentinaFil: Morales, Maria Celina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Gelpi, Ricardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentin

Galectin-3 is essential for early wound healing and ventricular remodeling after myocardial infarction in mice

Fil: González, Germán Esteban. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatologia Cardiovascular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Cassaglia, Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatologia Cardiovascular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Noli Truant, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral "Profesor R. A. Margni"; ArgentinaFil: Fernández, Marisa M.. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral "Profesor R. A. Margni"; ArgentinaFil: Wilensky, Luciana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatologia Cardiovascular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Volberg, Verónica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatologia Cardiovascular; ArgentinaFil: Malchiodi, Emilio Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral "Profesor R. A. Margni"; ArgentinaFil: Morales, Celina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatologia Cardiovascular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Gelpi, Ricardo Jorge. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatologia Cardiovascular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentin

Efecto del déficit de galectina-3 sobre la remodelación ventricular posoclusión coronaria en ratones

Background: Galectin-3 (Gal-3) is a lectin that regulates the immune response. However, its role in remodeling and ventricular function after myocardial infarction (MI) is unknown. Objective: The purpose of this study was to analyze whether Gal-3 deficit impairs remodeling and ventricular function after MI in mice. Methods: Male Gal-3 KO mice and their respective C57 controls underwent anterior descending coronary artery ligation or sham operation. Animals were then divided into four experimental groups: 1) C57 sham; 2) Gal-3 KO sham; 3) C57 MI and 4) Gal-3 KO MI. Seven days after surgery, an echocardiography was performed followed by euthanasia. Heart samples were collected to measure MI size and fibrosis using Masson’s trichrome and picrosirius red, respectively, and assess macrophage infiltration and IL-6 expression. Results: Left ventricular diameters were significantly increased in the C57 MI group compared with sham animals and the increase was even higher in the Gal-3 KO MI group. Moreover, ejection fraction decreased to 47%±2% in C57 MI and 37%±3% in Gal-3 KO MI mice (p<0.02), and infarct size increased from 39.4%±5% in C57 MI to 66.8%±5% in Gal-3 KO MI animals (p=0.002). Macrophage infiltration and fibrosis in the MI area were significantly reduced in Gal-3 KO MI mice (p<0.001 C57 MI vs. Gal-3KO MI) without changes of IL-6 concentration in the left ventricular free wall (p=ns). Conclusions: Gal-3 gene deletion is an important factor in repair kinetics, regulating macrophage infiltration and the degree of fibrosis in the infarct area, as well as early remodeling after MI.Galectina 3 (Gal-3) es una lectina que regula la respuesta inmune. Sin embargo, su rol en el remodelamiento y la función ventricular post-infarto de miocardio (IM) es desconocido. Estudiamos si el déficit de Gal-3 empeora el remodelamiento y la función ventricular post-IM en ratones. Se utilizaron ratones machos Gal-3 KO y su respectivo control C57 con ligadura de la coronaria descendente anterior o Sham. Se realizaron 4 grupos experimentales: C57 Sham, Gal-3 KO Sham, C57 IM y Gal-3 KO IM. A los 7 días post-cirugía, se les realizó ecocardiografía, autopsia, y se cuantificó el tamaño de IM y la fibrosis en cortes teñidos con tricrómico de Masson (TM) y picrosirius red (SR) respectivamente, y el infiltrado de macrófagos y la expresión de IL-6. Los diámetros del VI se incrementaron significativamente en el grupo C57 IM respecto al Sham y dicho incremento fue aun mayor en el grupo Gal-3 KO IM. Además, la fracción de eyección (FE) disminuyó desde 47 ± 2% a 37 ± 3% en en C57 IM y Gal-3 KO IM respectivamente (P< 0.02). El tamaño de IM aumentó desde 39,4 ± 5% en los ratones C57 IM a 66,8 ± 5% en Gal-3 KO (P= 0,002). El infiltrado de macrófagos y la fibrosis en el área de IM se redujeron en los animales Gal-3 KO IM (P< 0,001 C57 IM vs Gal-3 KO IM) mientras que la concentración de IL-6 en la pared libre del VI fue similar entre grupos (P=NS). En conclusión, la deleción de Gal-3 es un factor importante para la cinética del proceso reparativo regulando el infiltrado de macrófagos, el grado de fibrosis de la zona infartada, como así también en la evolución temprana del remodelamiento post-IM

Efectos del ejercicio intenso sobre la hipertrofia miocárdica y la función ventricular en un modelo de ratón transgénico con hiperactividad simpática

Introducción: En estudios previos mostramos que el ejercicio intenso (EI) reduce la reserva inotrópica, cronotrópica y lusitrópica enratones normales.Objetivo: Evaluar el efecto del ejercicio intenso sobre la reserva inotrópica y cronotrópica en un modelo de ratones transgénicos consobreexpresión cardíaca de la proteína Gsα, que induce un cuadro de hiperactividad simpática.Material y métodos: El ejercicio consistió en dos sesiones diarias de 90 minutos de natación, 6 días/semana durante 4 semanas. Seutilizaron cuatro grupos experimentales: 1: sedentario no transgénico (noTG Sed); 2: sedentario TG (TG Sed); 3: noTG+EI y 4:TG+EI.Resultados: El ejercicio indujo el desarrollo de hipertrofia miocárdica [índice peso del ventrículo izquierdo (g)/longitud de la tibia(mm)] desde 5,3±0,3 y 5,5±0,2 en noTG Sed y TG Sed a 6,8±0,1 y 6,8±0,3 en noTG+EI y TG+EI, respectivamente (p<0,05 noTGSed vs. noTG+EI y TG Sed vs. TG+EI). La administración de isoproterenol (56 ng/kg) incrementó la +dP/dtmáx 63% ±10% ennoTG Sed (p<0,05 vs. basal); 34% ±2% en TG Sed (p<0,05 vs.basal y p< 0,05 vs. noTG Sed); 36% ±7% en noTG+EI (p<0,05 vs.basal) y 36% ±7% en TG+EI (p<0,05 vs.basal). La frecuencia cardíaca aumentó de 301±15 a 528±37 latidos/min en noTG Sed(p<0,05 vs. basal), de 519±57 a 603±41 latidos/min en TG Sed, de 300±16 a 375±20 en noTG+EI (p<0,05 vs. basal) y de 484±18a 515±21 en TG+EI. El colágeno intersticial fue similar entre los grupos.Conclusiones: Estos resultados sugieren que el ejercicio intenso disminuye la reserva inotrópica y cronotrópica sin generar cambiosestructurales vinculados a la hipertrofia patológica. La presencia de hiperactividad simpática no modifica esta respuesta