Ischemia and reperfusion of the soleus muscle of rats with pentoxifylline

BACKGROUND: Reperfusion of the skeletal muscle worsens existing lesions during ischemia, since the production of reactive oxygen species, associated with intense participation of neutrophils, increases the inflammatory reaction that induces tissue changes. OBJECTIVE: To evaluate the morphological and immunohistochemical changes of the skeletal (soleus) muscle of rats submitted to ischemia and reperfusion with pentoxifylline. METHODS: Sixty rats were submitted to ischemia of the pelvic limb for 6 hours induced by clamping the left common iliac artery. After ischemia, group A animals (n = 30) were observed for 4 hours and group B animals (n = 30) for 24 hours. Six animals constituted the sham group. Pentoxifylline was applied only in the reperfusion period A2 (n = 10) and B2 (n = 10), and in ischemia and reperfusion periods in A3 (n = 10) and B3 (n = 10). The soleus muscle was evaluated by histological (fiber disruption, leukocyte infiltrate, necrosis) and immunohistochemical (apoptosis through caspase-3 expression) analysis. The non-parametric tests Kruskal-Wallis and Mann-Whitney (p < 0.05) were applied. RESULTS: The changes were more intense in group B1, with fiber disruption mean scores of 2.16±0.14; neutrophilic infiltrate of 2.05±0.10; and caspase-3 expression in the perivascular area of 4.30±0.79; and less intense in group A3, with means of 0.76±0.16; 0.92±0.10; 0.67±0,15, respectively (p < 0.05). Caspase-3 was more expressive in group B1 in the perivascular area, with mean of 4.30±0.79 when compared with group B1 in the perinuclear area, with mean of 0.91±0.32 (p < 0.05) CONCLUSIONS: The lesions were more intense when observation time was longer after reperfusion, and pentoxifylline attenuated these lesions, above all when used in the beginning of ischemia and reperfusion phases.CONTEXTO: A reperfusão de músculo esquelético piora as lesões já presentes no período de isquemia, pois a produção de espécies reativas de oxigênio, associadas à intensa participação de neutrófilos, amplia a reação inflamatória que induz alterações teciduais. OBJETIVO: Avaliar as alterações morfológicas e imuno-histoquímicas de músculo esquelético (sóleo) de ratos submetidos a isquemia e reperfusão com pentoxifilina. MÉTODOS: Sessenta ratos foram submetidos a isquemia do membro pélvico, por 6 horas, pelo clampeamento da artéria ilíaca comum esquerda. Após isquemia, os animais do grupo A (n = 30) foram observados por 4 horas, e os do grupo B (n = 30), por 24 horas. Seis animais constituíram o grupo simulado. Administrou-se pentoxifilina apenas no período de reperfusão em A2 (n = 10) e B2 (n = 10) e nos períodos de isquemia e reperfusão em A3 (n = 10) e B3 (n = 10). O músculo sóleo foi avaliado por análise histológica (dissociação de fibras, infiltrado leucocitário, necrose) e imuno-histoquímica (apoptose pela expressão da caspase-3). Foram aplicados os testes não-paramétricos de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney (p < 0,05). RESULTADOS: As alterações foram mais intensas no grupo B1, com médias de escore da dissociação de fibras musculares de 2,16 ± 0,14, infiltrado neutrofílico de 2,05 ± 0,10 e expressão da caspase-3 na área perivascular de 4,30 ± 0,79; e menos intensas no grupo A3, com respectivas médias de 0,76 ± 0,16, 0,92 ± 0,10 e 0,67 ± 0,15 (p < 0,05). A caspase-3 mostrou-se mais expressiva no grupo B1 na área perivascular, com média de 4,30 ± 0,79, em comparação com o grupo B1 na área perinuclear, com média de 0,91 ± 0,32 (p < 0,05). CONCLUSÕES: As lesões são mais intensas quando o tempo de observação é maior após a reperfusão, e a pentoxifilina atenua essas lesões, sobretudo quando usada no início das fases de isquemia e de reperfusão.SBACVUniversidade Federal de Mato Grosso do Sul Hospital UniversitárioUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Escola Paulista de MedicinaUFMSUNIFESP-EPM Departamento de PatologiaUFMS Departamento de Clínica CirúrgicaUFMS Hospital Universitário Comissão de Residência MédicaUNIFESP, EPM, Depto. de PatologiaSciEL

The effects of pentoxifylline into the kidneys of rats in a model of unilateral hindlimb ischemia/reperfusion injury Efeitos da pentoxifilina no rim de ratos em um modelo de lesão de isquemia e reperfusão do membro posterior

PURPOSE: To study the role of pentoxifylline (PTX) on remote kidney injury caused by muscle ischemia of left hindlimb of rats. METHODS: After xylazine and ketamine anesthesia, the left hindlimb of rats (n=66) were submitted to 6 hours ischemia (clamping the left common iliac artery). Three groups were used: sham group (SG, n=6), early group (EG, n=30) with reperfusion after 4 hours and late group (LG, n=30) with reperfusion after 24 hours. The saline solution (EG1, n=10 and LG1, n=10) or PTX (40mg.Kg-1) was administered in the reperfusion beginning (EG2, n=10/LG2, n=10) or divided in two doses in the ischemia beginning and reperfusion beginning (EG3, n=10/LG3, n=10). The plasmatic creatinokinase, urea, creatinine, sodium and potassium values were measure and histological samples from left kidney were prepared and H&E stained for scored cellular necrosis and degeneration of kidney tubules and thickness glomerulus determination. The apoptosis index was determined by immunohistochemical expression of the caspase-3. The tests of Mann-Whitney and Kruskal-Wallis (p < 0.05) were applied. RESULTS: The urea (90.5 &plusmn; 30.96 mg.dL-1), creatinine (2.28 &plusmn; 0.54 mg.dL-1), potassium (16 &plusmn; 3.66 mmol.dL-1) and mesangium thickness (0.97 &plusmn; 0.42 &micro;m) values were significantly higher in group LG3. There was no significantly difference of caspase 3 expression between EG2 (16.35 &plusmn; 1.65%) and LG3 (15.57 &plusmn; 2.54%), and both were significantly worse than SG (9.8 &plusmn; 1.98%). CONCLUSIONS: The PTX has some protecting effect on remote kidney injury due to hindlimb ischemia/reperfusion injury only in the early phase of reperfusion.<br>OBJETIVO: Estudar o papel da pentoxifilina (PTX) nas lesões à distância no rim causadas pela isquemia no membro posterior esquerdo de ratos. MÉTODOS: Sob anestesia com xilazina e quetamina, o membro posterior de ratos (n=66) foi submetido a 6 horas de isquemia pelo clampeamento da artéria ilíaca comum esquerda. Foram estudados três grupos: grupo simulado (SG, n=6), grupo precoce (EG, n=30) após quatro horas de reperfusão e grupo tardio (LG, n=30) após 24 de reperfusão. A solução salina (EG1, n=10 e LG1, n=10) ou a PTX (40mg.Kg-1) foram administradas no início da reperfusão(EG2, n=10/LG2, n=10) ou divididas em duas aplicações no início da isquemia e no início da reperfusão (EG3, n=10/LG3, n=10). Foram medidos os valores plasmáticos da creatinofosfoquinase, uréia, creatinina, sódio e potássio. Amostras do rim esquerdo foram preparadas e coradas em HE para realizar o escore de necrose de células tubulares renais ou presença de obstrução tubular renal na área do córtex renal e da presença do espessamento do mesângio glomerular. O índice de apoptose foi determinado pela expressão imunoistoquímica da caspase-3. Foram aplicados os testes de Mann-Whitney e Kruskal-Wallis (p < 0.05). RESULTADOS: a dosagem de uréia (90,5 &plusmn; 30,96 mg.dL-1), creatinina (2,28 &plusmn; 0,54 mg.dL-1), potássio (16 &plusmn; 3,66 mmol.dL-1) e a espessura do mesângio(0,97 &plusmn; 0,42 &micro;m) foram significantemente maiores nos animais do grupo LG3. Não houve diferença significante na expressão da caspase-3 entre os grupos EG2 (16,35 &plusmn; 1,65%) e LG3 (15,57 &plusmn; 2,54%) e ambos foram significantemente piores que o grupo SG (9,8 &plusmn; 1,98%). CONCLUSÃO: A PTX oferece algum efeito protetor nas lesões à distância nos rins de animais submetidos à lesão de isquemia e reperfusão de membro posterior, no período de até quatro horas após a reperfusão