Influence of systemic and myocardial metabolism on post-ischemic heart recovery

El corazón es un órgano que por su incesante actividad contráctil requiere un elevado y continuoaporte de energía, que sólo se logra mediante el metabolismo aeróbico que ocurre en la mitocondria.Para mantener la función cardíaca y satisfacer la alta demanda energética el corazónes capaz de utilizar una gran variedad de sustratos para la obtención de energía (flexibilidadmetabólica), siendo altamente regulada la contribución de cada uno de estos. Por otra parte, laisquemia miocárdica compromete el aporte de oxígeno y nutrientes a los miocitos, resultandoinsuficientes para satisfacer las demandas energéticas del miocardio. En esta situación, la restriccióndel flujo coronario es seguida de profundas consecuencias funcionales, bioquímicas ymorfológicas, que llevan rápidamente al deterioro de la actividad contráctil y a la alteración delas propiedades elásticas y eléctricas de las células cardíacas, que son potencialmente reversiblesy no provocan muerte celular inmediata. A pesar de que la reperfusión es la intervenciónabsolutamente imprescindible para salvar al tejido miocárdico, a veces se requieren horas odías para que el miocardio viable recupere completamente su funcionalidad o bien puede surgiruna nueva lesión celular que reduce el efecto beneficioso de la propia reperfusión. En estetrabajo, se presenta una revisión actualizada acerca de la influencia del metabolismo sistémicoy miocárdico en la recuperación cardíaca post-isquémica, enfatizando en la importancia de lamanipulación metabólica en las primeras horas críticas de iniciados los síntomas.The heart is an organ that because of its incessant contractile activity requires large amounts of energy, which is only achieved through the aerobic metabolism that occurs in the mitochondria. To afford this high and continuous energy demand, the heart is able to use a variety of metabolic substrates (metabolic flexibility) in response to energy demands, with these pathways being highly regulated. On the other hand, myocardial ischemia compromises the supply of oxygen and nutrients to the myocytes and makes it insufficient to meet the energy demands of the myocardium. In this situation, the restriction of coronary flow is followed by deep functional, biochemical and morphological consequences, leading to the deterioration of contractile activity and the alteration of the elastic and electrical properties, which are potentially reversible and do not cause immediate cell death. Although reperfusion is absolutely essential to save the myocardial tissue, sometimes hours or days are required to fully recover the viable myocardium and a new cell injury may emerge, reducing the beneficial effect of the reperfusion proper. In this review, an update regarding the influence of systemic and myocardial metabolism in postischemic cardiac recovery is presented, emphasizing the importance of metabolic manipulation in the first critical hours after the onset of symptoms.Fil: Hermann, Romina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Marina Prendes, María Gabriela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Varela, Alicia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; Argentin

Role of AMPK in the protective effects exerted by triiodothyronine in ischemic-reperfused myocardium

Recent studies have provided evidence that triiodothyronine (T3) might play an effective role in the recovery of ischemic myocardium, through the preservation of mitochondrial function and the improvement of energy substrate metabolism. To this respect, it has been suggested that T3 could activate AMP-activated protein kinase (AMPK), the cellular ‘fuel-gauge’ enzyme, although its role has yet to be elucidated. The aim of the present study was to investigate the effects produced by acute treatment with T3 (60 nM) and the pharmacological inhibition of AMPK by compound C on isolated rat left atria subjected to 75 min simulated ischemia-75 min reperfusion. Results showed that T3 increased AMPK activation during simulated ischemia-reperfusion, while compound C prevented it. At the end of simulated reperfusion, acute T3 treatment increased contractile function recovery and cellular viability conservation. Mitochondrial ultrastructure was better preserved in the presence of T3 as well as mitochondrial ATP production rate and tissue ATP content. Calcium retention capacity, a parameter widely used as an indicator of the resistance of mitochondrial permeability transition pore (MPTP) to opening, and GSK-3β phosphorylation, a master switch enzyme that limits MPTP opening, were increased by T3 administration. All these beneficial effects exerted by T3 acute treatment were prevented when compound C was co-administrated. The present study provided original evidence that T3 enhances intrinsic activation of AMPK during myocardial ischemiareperfusion, being this enzyme involved, at least in part, in the protective effects exerted by T3, contributing to mitochondrial structure and function preservation, post-ischemic contractile recovery and conservation of cellular viability.Fil: Hermann, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Mestre Cordero, Victoria Evangelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Fernández Pazos, María de Las Mercedes. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Córdoba, Mailen Florencia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Reznik, Federico Joaquín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Vélez, Débora Elisabet. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Fellet, Andrea L.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Marina Prendes, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentin

Involvement of energetic metabolism in the effects of ischemic postconditioning on the ischemic-reperfused heart of fed and fasted rats

The effects of ischemic-postconditioning (IPOC) on functional recovery and cell viability of ischemic-reperfused hearts from fed and fasted rats were studied in relation to triacylglycerol and glycogen mobilization, ATP content, glucose-6-phosphate dehydrogenase activity and reduced/oxidized glutathione (GSH/GSSG). Oxidative damage was estimated by measuring thiobarbituric acid reactive substances (TBARS). IPOC improved contractile recovery and cell viability in the fed but attenuated them in the fasted hearts. In both groups ischemia lowered glycogen. IPOC further reduced it. Triacylglycerol remained unchanged during ischemia-reperfusion in both groups, but triacylglycerol mobilization was activated by IPOC in the fasted group. ATP was increased by IPOC in the fed hearts, but lowered in the fasted ones, which appeared to be associated with the rates of ATP synthesis in isolated mitochondria. In the fed hearts IPOC raised glucose-6-phosphate dehydrogenase activity and GSH/GSSG, and lowered TBARS. These results suggest that IPOC effects are associated with changes in the ATP supply, mobilization of energy sources and glutathione antioxidant ratio. © 2011 The Physiological Society of Japan and Springer.Fil: Marina Prendes, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Hermann, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Torresin, María Emilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Souto, P.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; ArgentinaFil: Tallis, Silvina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiopatología; ArgentinaFil: Savino, Enrique Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Varela, Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; Argentin

Effects of the AMP-activated protein kinase inhibitor compound C on the postconditioned rat heart

Ischemic postconditioning (IPOC) protects the myocardium from ischemic-reperfusion injury, improving functional recovery and cell viability. This protection is concurrent with stimulation of glycogen breakdown, increased mitochondrial ATP synthesis and content, maintenance of reduced-to-oxidized glutathione ratio (GSH/ GSSG), and decreased oxidative damage. The present study's objective was to assess whether these effects are associated with increased resistance to mitochondrial permeability transition pore (MPTP) opening. The effects of the AMP-activated protein kinase (AMPK) inhibitor, compoundC( CC), were measured to investigate association with AMPK. Mitochondria removed from postconditioned hearts required higher calcium levels to induce MPTP opening. Improved functional recovery, increased glycogen mobilization, maintenance of the GSH/GSSG ratio, decreased oxidative damage, and increased resistance to MPTP opening were abrogated when the hearts were postconditioned in the presence of CC, without affecting preservation of cell viability. Although AMPK appears to play a role in IPOC, it would not be the major cellular mediator. © The Physiological Society of Japan and Springer 2012.Fil: Hermann, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Marina Prendes, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Torresin, María Emilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Vélez, D.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Savino, Enrique Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Varela, Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; Argentin

Neonatal hyperthyroidism on rat heart: Interrelation with nitric oxide and sex

Purpose: To clarify the mechanism mediating the effect of hyperthyroidism on cardiac function during the second month of life in rats. Methods: Male and female Sprague-Dawley rats were assigned to a control or to a triiodothyronine (T3)-treated group. Treatment of each group was started on the third day after birth. Control rats (Eut) received 0.9 NaCl [0.1 ml/100 g body weight (BW)] every second day during 60 days and T3-treated rats (Hyper) received subcutaneous (SC) T3 injections every second day during 60 days. Results: Hyperthyroidism decreased left ventricle volume only in male rats. Female euthyroid rats presented higher atrial nitric oxide synthase (NOS) activity than male rats and hormonal treatment decreased this enzyme's activity in both sexes. Euthyroid male and female rats had similar atrial NOS protein levels, but females had higher caveolin (cav) 3 protein levels. T3 treatment increased this protein only in males. Female rats had lower ventricular NOS activity than male rats; hyperthyroidism increased NOS activity in both sexes but this effect was associated with lower cav 3 protein levels. Hyperthyroidism did not change cav 1 protein levels in both male and female rats. Conclusions: The results of this study demonstrating clinically relevant sex-related differences in the pathophysiology of the hyperthyroid heart have raised new questions regarding the mechanisms responsible for the observed differences. This study suggests that sex-related intrinsic factors such as nitric oxide may modulate the response to hyperthyroidism that leads to cardiovascular dysfunction.Fil: Rodríguez, Lourdes. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Detomaso, Florencia M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Braga, Paula. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Marina Prendes, María Gabriela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Perosi, F.. Air Force Hospital. Department of Cardiology and Internal Medicine; ArgentinaFil: Cernadas, G.. Air Force Hospital. Department of Cardiology and Internal Medicine; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Balaszczuk, Ana María. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Fellet, Andrea L.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; Argentin

Cardioprotección ejercida por rosuvastatina en corazones de rata sometidos a isquemia - reperfusión

Introducción: El uso profiláctico de las estatinas en pacientes con riesgo cardiovascular se ha incrementado últimamente, debido a su asociación con una menor mortalidad y morbilidad, relacionada con cardiopatías isquémicas. La presente investigación tiende a esclarecer si el tratamiento con estatinas induce cambios beneficiosos para aumentar la resistencia a los daños ocasionados por la isquemia reperfusión. Objetivos: Investigar la protección ejercida por la rosuvastatina (R) en un modelo de corazón perfundido Langendorff y su relación con la regulación de la apertura del Poro de Transición de la Permeabilidad Mitoncondrial (PTPM).Materiales y métodos: Se utilizaron corazones de ratas Wistar hembras perfundidos retrógradamente. Se sometieron a 25 minutos de isquemia y 60 minutos de reperfusión (RP). Se administró R 10 minutos antes de la isquemia (R1) y durante toda la reperfusión (R2). Se determinó la respuesta funcional, la liberación de creatina kinasa, el tamaño del infarto, la capacidad de síntesis de ATP y la sensibilidad a la apertura del PTPM. Resultados: Los corazones tratados con R tuvieron una recuperación postisquémica mayor respecto del grupo C (PxF (%) a los 5 min de RP: C 6,8 ± 2,0*; R1 24,3 ± 6,0; R2 19,0 ± 6,0; PDF (%) a los 5 min de RP: C 20,0 ± 3,0**; R1 6,0 ± 1,0; R2 3,8 ± 1,5) no habiéndose encontrado diferencias entre los tratamientos previos y posteriores a la isquemia. Así mismo, en estos corazones se observó un menor daño tisular (CK (UI/g.h) durante los primeros 10 min de RP: C 60 ± 5; R1 32 ± 3; R2 28 ± 6; tamaño del infarto (% AR) C 62,0 ± 1,5; R1 41,6 ± 3,5*; R2 36,3 ± 3,2), mayor capacidad de síntesis de ATP (pmoles/μg de proteínas.min: C 1.82 ± 0,12**; R1, 8.89 ± 0,22; R2 9.30 ± 0,31) y una menor sensibilidad a la apertura del PTPM. Conclusiones: La R mejora la respuesta funcional cardíaca, asociada a una mayor preservación mitocondrial.Introduction: The prophylactic use of statins in patients with cardiovascular risk has recently increased, due to its association with lower mortality and morbidity related to ischemic heart disease. The present investigation tends to clarify if the treatment with statins induces beneficial changes to increase the resistance to the damages caused by the ischemia reperfusion. Objectives: To investigate the possible protection exerted by rosuvastatin (R) in a Langendorff perfused heart model and its relation with the regulation of the opening of the Mitochondrial Permeability Transition Pore (MPTP). Materials and methods: Hearts from female Wistar rats were used, retrograde perfused, and subjected to 25 minutes of ischemia and 60 minutes of reperfusion (RP). R was given 10 minutes prior to ischemia (R1) or throughout reperfusion (R2). Functional response, creatine kinase (CK) release, infarct size, ATP synthesis capacity and sensitivity to MPTP opening were determined. Results: R-treated hearts had a greater postischemic recovery than the control group ((contractility (%) at 5 min of RP: control 6.8 ± 2*; R1 24.3 ± 6; R2 19 ± 6; left ventricle end diastolic pressure (%) at 5 min of RP: control 20 ± 3**; R1 6 ± 1; R2 3.8 ± 1.5), with no differences between pre-and post-ischemia treatments. Likewise, in these hearts, we observed: lower tissue damage (CK (UI/ g.w) during the first 10 minutes of RP: control 60 ± 5; R1 32 ± 3; R2 28 ± 6; infarct size (% AR) control 62.0 ± 1.5; R1 41.6 ± 3.5*; R2 36.3 ± 3.2), greater ability of ATP synthesis (pmoles/μg of proteins.min: control 1.82 ± 0.12**; R1, 8.89 ± 0,22; R2 9.3 ± 0,31) and lower sensitivity to the opening of the MPTP. Conclusions: R improves the cardiac functional response, associated with greater mitochondrial preservation.Fil: Vélez, Débora Elisabet. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Mestre Cordero, Victoria Evangelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Hermann, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Perego, Juliana Andrea. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Penida, Marianela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Marina Prendes, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; Argentin

Effects of wortmannin on cardioprotection exerted by ischemic preconditioning in rat hearts subjected to ischemia-reperfusion

Ischemic preconditioning (IPC) is one of the most powerful interventions to reduce ischemia-reperfusion injury. The aim of the present study was to investigate the involvement of the phosphatidylinositol-3-kinases (PI3Ks) family in cardioprotection exerted by IPC and the relationship between preservation of mitochondrial morphology and ATP synthesis capacity. In this regard, macroautophagy (autophagy) is considered a dynamic process involved in the replacement of aged or defective organelles under physiological conditions. IPC consisted of four 5-min cycles of ischemia-reperfusion followed by sustained ischemia. Wortmannin (W), a PI3K family inhibitor, was added to the perfusion medium to study the involvement of autophagy in the beneficial effects of IPC. In the present study, LC3-II/I expression was significantly increased in the IPC group when compared with the control group. The hearts subjected to IPC showed greater degradation of p62 than control groups, establishing the existence of an autophagic flow. Electron microscopy showed that IPC preserves the structural integrity of mitochondria after ischemia and at the end of reperfusion. Moreover, hearts subjected to IPC exhibited increased mitochondrial ATP synthesis. The beneficial effects of IPC were abolished by W in all trials of this study, abolishing the differences between the IPC and control groups. These results suggest that IPC could partly reduce injury by ischemia-reperfusion (I/R) by decreasing mitochondrial damage and promoting autophagy. Since W is a nonspecific inhibitor of the PI3Ks family, further research is required to confirm participation of PI3K in the response to IPC.Fil: Vélez, Débora Elisabet. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Hermann, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Barreda Frank, Mariángeles. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Mestre Cordero, Victoria Evangelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Savino, Enrique Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Varela, Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Marina Prendes, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentin

Rosuvastatin protects isolated hearts against ischemia-reperfusion injury: role of Akt-GSK-3β, metabolic environment, and mitochondrial permeability transition pore

The cardioprotective activity of rosuvastatin (R) is yet to be known. The objective of this study was to research whether R perfusion before global ischemia can mitigate myocardial ischemia-reperfusion damage, considering the metabolic condition in which these effects occur, and to contemplate potential mitochondrial benefits. Protein kinase B (Akt)/glycogen synthase kinase-3β (GSK-3β) and mitochondrial permeability transition pore (MPTP) are key elements in myocardial injury produced by ischemia-reperfusion. Isolated rat hearts were subjected to 25-min ischemia and 1-h reperfusion in the presence or absence of R, with or without Wortmannin (W), a phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/Akt inhibitor. Akt and GSK-3β were measured by Western blot analysis; lactate, glycogen, and G6PDH were determined; and Ca2+-induced MPTP opening was evaluated using a spectrophotometric method. Contractility was assessed by left ventricular developed pressure (LVDP), and rate-pressure product (RPP), peak rate of contraction and peak rate of relaxation (± dP/dt), and left ventricular end-diastolic pressure (LVEDP) were determined. Tissue samples were extracted to evaluate mitochondrial damage by electron microscopy and to assess infarct size. Statistical analysis employed ANOVA (n = 6/per group). Myocardial infarct size was significantly reduced by R, which also improved cardiac function. MPTP opening was delayed to 300 μM CaCl2, while use of W resulted in MPTP opening at 200 μM CaCl2. Electron microscopy showed better mitochondrial preservation with R, which reduced lactic acid production, increased glycogen consumption and G6PDH activity, as well as phosphorylation of Akt and GSK-3β. R before ischemia is cardioprotective against ischemic and reperfusion damage, activating Akt and regulating GSK-3β negatively and attenuating the MPTP opening.Fil: Vélez, Débora Elisabet. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Mestre Cordero, Victoria Evangelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Hermann, Romina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Perego, Juliana Andrea. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Harriet, Sofia Helena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Fernández Pazos, María de Las Mercedes. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Mourglia, Julieta. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; ArgentinaFil: Marina Prendes, María Gabriela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Ciencias Biológicas. Cátedra de Fisiología Humana; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentin

Differential effects of AMP-activated protein kinase in isolated rat atria subjected to simulated ischemia–reperfusion depending on the energetic substrates available

AMP-activated protein kinase (AMPK) is a serine–threonine kinase that functions primarily as a metabolic sensor to coordinate anabolic and catabolic processes in the cell, via phosphorylation of multiple proteins involved in metabolic pathways, aimed to re-establish energy homeostasis at a cell-autonomous level. Myocardial ischemia and reperfusion represents a metabolic stress situation for myocytes. Whether AMPK plays a critical role in the metabolic and functional responses involved in these conditions remains uncertain. In this study, in order to gain a deeper insight into the role of endogenous AMPK activation during myocardial ischemia and reperfusion, we explored the effects of the pharmacological inhibition of AMPK on contractile function rat, contractile reserve, tissue lactate production, tissue ATP content, and cellular viability. For this aim, isolated atria subjected to simulated 75 min ischemia–75 min reperfusion (Is-Rs) in the presence or absence of the pharmacological inhibitor of AMPK (compound C) were used. Since in most clinical situations of ischemia–reperfusion the heart is exposed to high levels of fatty acids, the influence of palmitate present in the incubation medium was also investigated. The present results suggest that AMPK activity significantly increases during Is, remaining activated during Rs. The results support that intrinsic activation of AMPK has functional protective effects in the reperfused atria when glucose is the only available energetic substrate whereas it is deleterious when palmitate is also available. Cellular viability was not affected by either of these conditions.Fil: Hermann, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Mestre Cordero, Victoria Evangelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Fernández Pazos, María de las Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Reznik, Federico Joaquin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Vélez, Débora Elisabet. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Savino, Enrique Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Marina Prendes, María Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Varela, Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentin