Oxidative stress, advanced glycation end products and residual renal function in the rat model of unilateral ureteral obstruction: effects of phlogenzym and losartan

Aim. Oxidative stress plays a role in the pathogenesis of ureteral obstruction. Methods. We studied parameters of oxidative status, levels of advanced glycation end products (AGEs), and contralateral (CL) kidney function in the rat model of unilateral ureteral obstruction (UUO). The effect of Phlogenzym (12 mg/day orally); losartan (20 mg/l in drinking water), and their combination was studied. Results. In placebo-administered UUO rats AGEs and malondialdehyde levels were higher than in the sham operated controls. Function of the CL kidney was slightly impaired, its collagen content and protein/deoxyribonucleic acid ratio (P/DNA) in the glomeruli increased. All treatments prevented the rise in collagen content, P/DNA ratio, and improved CL kidney function. Phlogenzym ameliorated lipid peroxidation and AGE levels. Conclusions. In the model of UUO systemically increased oxidative stress may play a role in development of tubulointerstitial fibrosis and in the functional impairment of the CL kidney. Suppression of the oxidative stress and blockade of angiotensin-1 receptors might mitigate the progression of obstructive uropathy.Оксидативний стрес відіграє значну роль у патогенезі обструкції сечоводу. Мета роботи полягала у вивченні параметрів оксидативного статусу, оцінюванні рівня кінцевих продуктів глікації і функціонування контралатеральної нирки на моделі щурів з унілатеральною обструкцією сечоводу (УОС). Методи. На моделі УОС досліджували ефекти флогензиму (12 мг в день орально) і лосартану (20 мг/л у питній воді), а також їхньої комбінації. Результати. У щурів з УОС, які отримували плацебо, рівень накопичення кінцевих продуктів глікації та малондіальдегіду виявився вищим, ніж у несправжньооперованих контрольних щурів. Функціонування контралатеральної нирки незначно погіршилося, концентрація колагену і співвідношення вмісту білок/дезоксирибонуклеїнова кислота (P/ DNA) у клубочку нирки підвищені. Обробка досліджуваними лікарськими засобами запобігала збільшенню вмісту колагену, зростанню показника співвідношення P/DNA та покращувала функціонування колатеральної нирки. Флогензим сприяв підвищенню рівня перекисного окиснення ліпідів та кінцевих продуктів глікації. Висновки. У моделі УОС систематичне збільшення оксидативного стресу може відігравати важливу роль у розвитку тубулоінтерстиційного фіброзу і порушенні функціонування контралатеральної нирки. Супресія оксидативного стресу та блокування рецептора ангіотензину-1 можуть послаблювати прогресію обструктивної уропатії.Оксидативный стресс играет значительную роль в патогенезе обструкции мочеточника. Цель работы состояла в изучении параметров оксидативного статуса, оценке уровня конечных продуктов гликации и функционирования контралатеральной почки на модели крыс с унилатеральной обструкцией мочеточника (УОМ). Методи. На модели УОМ исследовали эффекты флогензима (12 мг в день орально) и лосартана (20 мг/л в питьевой воде), а также их комбинации. Результаты. У крыс с УОМ, получавших плацебо, уровень конечных продуктов гликации и малондиальдегида оказался выше, чем у ложноооперованных контрольных крыс. Функционирование контралатеральной почки незначительно ухудшилось, концентрация коллагена и соотношение содержания белок/дезоксирибонуклеиновая кислота (P/DNA) в клубочке почки повысились. Обработка исследуемыми лекарственными средставами предотвращала увеличение содержания коллагена, показателя соотношения P/DNA и улучшала функционирование колатеральной почки. Флогензим способствовал возрастанию уровня перекисного окисления липидов и конечных продуктов гликации. Выводы. В модели УОМ систематическое увеличение оксидативного стресса может быть причиной развития тубулоинтерстиционного фиброза и нарушения функционирования контралатеральной почки. Супрессия оксидативного стресса и блокирование рецептора ангиотензина-1 можгут ослаблять прогрессию обструктивной уропатии

The versatility of carboxytherapy in pathogenic therapy

Carbon dioxide is a powerful physiological regulator (physiological and pharmacological pacemaker) of numerous body systems: cardiovascular, respiratory, nervous, excretory, hematopoietic, immune,etc. Therefore, at present, carboxytherapy, due to the universal nature of pharmacodynamics, its physiology is one of the methods widely used in medicine for the treatment of a large number of diseases and has received official recognition in many countries worldwide. The use of CO2 in surgery is not limited to disinfection of surgical wounds, wound healing, anti-inflammatory, hemostatic and antioxidant effects. Inhaling carbon dioxide in a low concentration (3-5%) has a reflex stimulating effect on the respiratory and vasomotor centers of the medulla oblongata: it causes deep and rapid breathing, and excitation of the vasomotor center - an increase in heart rate and blood pressure. This reflex effect of CO2 is used during anesthesia to stimulate pulmonary ventilation with a mixture of CO2 and O2 (carbogen) while suppressing pulmonary ventilation. Inhalation of CO2 helps with vascular collapse to increase cerebral blood flow. Thus, carboxytherapy in the complex of pharmacotherapeutic treatment of diseases is a worthy alternative to drugs that have synergistic pathogenetic (antioxidant, antihypoxic, anti-inflammatory) and symptomatic (vasodilator, analgesic, hypolipidemic, antiseptic, reparative) effects. Keywords: carbon dioxide, carboxytherapy, pathogenic therapy

Impact of preoperative mild cognitive impairment on cerebrovascular events and cognitive status in patients undergoing coronary artery bypass grafting: data from 5-year follow-up

Aim. To assess the incidence of cerebrovascular events and cognitive status in the long-term period after coronary artery bypass grafting (CABG) in patients with and without preoperative mild cognitive impairment (MCI).Material and methods. This prospective study involved 115 patients aged 45 to 69 years, who were admitted to the hospital for elective on-pump CABG. All patients underwent clinical, laboratory, ultrasound, neuroimaging and neuropsychological examination 3-5 days before and 5-7 years after CABG. Cognitive functioning was assessed using screening neuropsychological scales and neuropsychological testing with an assessment of neurodynamics, attention and short-term memory. Pre-CABG MCI was diagnosed based on the criteria by R. Petersen et al. Therefore, the patients were divided into two groups: with (n=51) and without MCI (n=64).Results. It was found that strokes and dementia during the long-term postoperative period of CABG were observed only in the group of patients with preoperative MCI (7,84%). Five-seven years after CABG, a decrease in cognitive status according to neuropsychological scales was found in all patients (p≤0,05). A decrease in neurodynamics, attention and short-term memory compared to the preoperative level was found in 47,92% of patients with preoperative MCI, without MCI — in 40,63%. Neurodynamic disorders occurred equally frequently in both groups (63,8% and 57,8% of patients, respectively). Memory impairments were more often observed in patients with MCI (55,3%) compared to those without MCI (34,4%) (OR=2,36, 95% CI, 1,09-5,12, p=0,03). According to brain multislice computed tomography in the group with preoperative MCI, the number of patients with cysts and leukoaraiosis 5-7 years after CABG was higher than in those without MCI (p≤0,05).Conclusion. In the long-term (5-7 years) postoperative period of CABG, more than 40% of patients demonstrate a decrease in cognitive status, regardless of preoperative data. At the same time, preoperative MCI is associated with adverse cerebrovascular events and dementia, accompanied by morphological brain abnormalities. Due to the revealed facts, it is necessary to optimize approaches to drug treatment and secondary prevention of cognitive decline after cardiac surgery

Нейрофизиологический статус пациентов с неклапанной фибрилляцией предсердий

Aim. To evaluate the neuropsychological parameters from the main cognitive domains (neurodynamic functions, attention and short-term memory) and the brain electrical activity in patients with non-valve atrial fibrillation (AF).Methods. 21 patients with the mean age of 61 [56; 67] years with non-valve AF who were admitted to the Department of Interventional Diagnosis and Treatment at the Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Disease were included in the study. The control group consisted of 17 healthy individuals with the mean age of 55 [49; 62] years. All patients underwent neuropsychological screening and computerized testing of neurodynamic functions, attention and short-term memory along with electroencephalographic studies. Statistical analysis was performed using the STATISTICA 10.0 software package.Results. Mild cognitive impairment was observed in 43% of patients with non-valve AF accompanied by ischemic brain matter changes according to the findings of magnetic resonance imaging. Patients with AF had slower complex sensorimotor reaction, more errors, worse directed attention, memorization of words and meaningless syllables in comparison with healthy individuals. In addition, patients with AF and healthy subjects had differences in the fronto-occipital gradient of theta-2 rhythm. The worst neurodynamic parameters were associated with a greater power of theta rhythms predominantly in the posterior parts of the brain only in patients with AF.Conclusion. Patients with non-valve AF had cognitive deficit with impaired executive control, attention and short-term memory as well as the slowing of cortical electrical activity in comparison to healthy individuals. The data obtained in our study are beneficial for developing an individual approach to prevent the development and progression of cognitive impairment in patients with AF.Цель. Исследование имело целью изучение нейропсихологических показателей, отражающих деятельность основных когнитивных доменов (нейродинамических функций, внимания и кратковременной памяти) и показателей электрической активности коры у пациентов с неклапанной фибрилляцией предсердий (ФП).Материалы и методы. В исследование был включен 21 пациент с неклапанной ФП, госпитализированный в отделение рентгенхирургических методов диагностики и лечения НИИ КПССЗ, средний возраст составил – 61 [56; 67] года. Группу контроля составили 17 относительно здоровых лиц, средний возраст 55 [49; 62] лет. Всем пациентам проводился нейропсихологический скрининг и компьютеризированное тестирование нейродинамических функций, внимания и кратковременной памяти, электроэнцефалографическое исследование. Все виды статистического анализа были выполнены с помощью программного пакета STATISTICA 10.0.Результаты. Синдром умеренных когнитивных расстройств, сопровождавшийся признаками дисциркуляторных изменений вещества головного мозга, по данным магнитно-резонансной томографии, наблюдался у 83% пациентов с неклапанной ФП. Обнаружено, что пациенты с ФП имеют более низкую скорость сложных сенсомоторных реакций, большее количество ошибок, худшие показатели направленного внимания, запоминания слов и бессмысленных слогов по сравнению со здоровыми. Кроме того, установлено, что между пациентами с ФП и здоровыми имеются различия в выраженности фронто-окципитального градиента тета-2-ритма и только у пациентов с ФП худшие показатели нейродинамических тестов были ассоциированы с большей мощностью тета-ритмов преимущественно в задних регионах коры.Заключение. Пациенты с неклапанной ФП в сравнении с относительно здоровыми лицами имеют когнитивный дефицит по показателям исполнительного контроля, внимания и кратковременной памяти, ассоциированный с «замедлением» корковой электрической активности. Полученные в нашем исследовании данные могут быть полезны в разработке целенаправленного подхода к профилактике развития и прогрессирования когнитивных нарушений у пациентов с ФП

Влияние предоперационного когнитивного расстройства на изменения электрической активности головного мозга у пациентов, перенесших одномоментное вмешательство на каротидных и коронарных артериях

HighlightsThe presence of preoperative mild cognitive impairment (MCI) in patients undergoing combined carotid endarterectomy and coronary artery bypass grafting is associated with an increased theta activity at the frontal and parieto-occipital regions of both hemispheres after surgery. AbstractAim. To study the impact of preoperative cognitive impairment on changes in electrical activity of the brain in patients undergoing combined carotid endarterectomy and coronary artery bypass grafting.Methods. Sixty-three patients undergoing combined carotid endarterectomy (CAE) and coronary artery bypass grafting (CABG) were included in the study. The patients were divided into three groups, depending on the preoperative cognitive functions: without cognitive impairment (n = 17), with MCI (n = 29), and with severe cognitive impairment (n = 17). High-resolution electroencephalography (EEG) (62 channels, bandpass filtered between 0.1–50.0 Hz, sampling rate of 1000 Hz) was performed 3–5 days before and 7–10 days after surgery.Results. Patients with severe cognitive impairment at baseline presented with higher theta activity at the frontal region of the left hemisphere compared to patients without cognitive impairment and patients with MCI (p = 0.048). At the same time, patients with MCI showed the most pronounced theta activity increase after surgery compared to preoperative levels at the frontal and parieto-occipital cortical regions of both the left and right hemispheres (p≤0.05). Postoperative changes of theta activity in patients with severe cognitive impairment were minimal and statistically insignificant.Conclusion. Patients without severe preoperative cognitive impairment presented with higher grade brain dysfunction in the form of increased theta activity at the frontal and parieto-occipital regions after combined CAE and CABG. A smaller decrease in theta power after surgery in patients with severe preoperative cognitive impairment, on the one hand, can indicate compensation after cerebral ischemia and resistance to hypoperfusion during on-pump cardiac surgery, and on the other, can be a manifestation of the ceiling effect and insufficiency of brain functional reserves.Основные положенияНаличие предоперационного умеренного когнитивного расстройства у пациентов, перенесших одномоментное вмешательство на каротидных и коронарных артериях, ассоциировано с выраженным послеоперационным увеличением тета-активности во фронтальных и парието-окципитальных отделах обоих полушарий. РезюмеЦель. Изучено влияние предоперационного когнитивного расстройства на изменения электрической активности головного мозга у больных, перенесших одномоментное вмешательство на каротидных и коронарных артериях.Материалы и методы. В исследовании участвовали 63 пациента, перенесших одномоментно каротидную эндартерэктомию и коронарное шунтирование с применением искусственного кровообращения. В зависимости от предоперационного состояния когнитивных функций участники разделены на три группы: без когнитивного расстройства (n = 17), с умеренным (n = 29) и тяжелым (n = 17) когнитивным расстройством. Электроэнцефалография высокого разрешения (62 канала, полоса пропускания 0,1–50,0 Гц, частота дискретизации 1 000 Гц) проведена за 3–5 дней и на 7–10-е сутки после вмешательства.Результаты. Установлено, что до операции у пациентов с тяжелым когнитивным расстройством показатели тета-активности во фронтальных отделах левого полушария были выше, чем у лиц без когнитивного расстройства и с умеренным когнитивным нарушением (p = 0,048). При этом после вмешательства у пациентов с умеренным когнитивным расстройством наблюдалось максимально выраженное увеличение тета-активности по сравнению с предоперационным уровнем во фронтальных и парието-окципитальных отделах коры левого и правого полушарий (p≤0,05). Тогда как у лиц с тяжелым когнитивным расстройством послеоперационные изменения тета-ритма были минимальны и не достигали статистической значимости.Заключение. Пациенты без тяжелых форм предоперационного когнитивного дефицита после одномоментного вмешательства на каротидных и коронарных артериях демонстрируют большую выраженность мозговой дисфункции по показателям тета-активности фронтальных и парието-окципитальных областей коры мозга. При этом меньшая выраженность изменений тета-ритма после операции у больных с тяжелым предоперационным когнитивным расстройством, с одной стороны, может быть индикатором компенсации хронической ишемии головного мозга и устойчивости к гипоперфузии при искусственном кровообращении, с другой – проявлением потолочного эффекта и недостаточности функциональных резервов

STRUCTURE OF COGNITIVE DISORDERS AND DYNAMICS OF BIOELECTRIC ACTIVITY OF THE BRAIN IN PATIENTS AFTER DIRECT MYOCARDIAL REVASCULARIZATION

Aim. To analyze structural chareacteristics and electroencephalographic (EEG) pattern of post-operation cognitive dysfunction (POCD) in patients after direct myocardial revascularization under artificial circulation (AI). Material and methods. Totally 114 male-patients included, underwent scheduled coronary bypass grafting (CBG) under the AI, with average age 55,9±5,3 y. In 3-5 days before operation and on 7-10 day after all patients underwent neurophysiological testing; of those 65 patients also underwent EEG. Results. The CBG operation with AI leads in 79% of cases to the early POCD. Cognitive impairment usually becomes prominent in the domains of neurodynamics and memory. It is shown that the early POCD is followed by EEG-signs of cortical dysfunction (increase of low-frequency theta-rhythm magnitude).Conclusion. According to the results of the study, in post-operative CBG with AI period the structure of POCD consists of injury of neurodynamics and memory, which might be a cause of decreased life quality of patients and efficacy of surgery itself

TRAIT ANXIETY AS A RISK FACOR OF COGNITIVE DYSFUNCTION IN PATIENTS AFTER MYOCARDIAL REVASCULARIZATION

Aim. To study the effects of trait anxiety (TA) on the post-CABG (coronary artery bypass graft surgery) dynamics of cognitive function in patients with coronary heart disease (CHD). Material and methods. In total, 52 patients, aged 45–70 years, were divided into two groups: with moderate (n=24) and high (n=28) levels of TA. Results. The patients with high TA demonstrated worse cognitive function parameters 6 months after CABG, compared to the patients with moderate TA levels. Conclusion. High TA levels are one of the factors which negatively affect cognitive function parameters in CHD patients. These patients could be regarded at increased risk of post-CABG cerebrovascular complications

Sex characteristics of cognitive functions assessed by the MMSE and MoCA scores in patients with coronary artery disease

Aim. To study the sex characteristics of cognitive functions in a cohort of patients undergoing coronary artery bypass grafting (CABG) by comparing the results of Mini-mental state examination (MMSE) and Montreal Cognitive Assessment (MoCA) scores.Material and methods. The prospective cohort study included 272 people, including 74 women aged 41 to 82 years, who were admitted to the Research Institute of Complex Issues of Cardiovascular Diseases for CABG surgery. All patients underwent clinical, laboratory, electrophysiological and ultrasound examinations. The Charlson comorbidity index (CCI) was calculated. Assessment of cognitive functions was carried out using the MMSE and MoCA scores. All types of statistical analysis were performed using the STATISTICA 10 program (StatSoft Inc., USA).Results. It was found that women scheduled for CABG have an older age and a higher CCI score compared to men (p=0,008). According to the MMSE, the likelihood of moderate and severe cognitive impairment in men compared with women was 1,36 times higher (odds ratio (OR), 1,35; 95% confidence interval (CI), 0,79-2,32, Z=1,11, p=0,27). The MoCA scores showed that half of the male (49%) and female (50%) participants had severe cognitive impairment. The likelihood of moderateand severe cognitive impairment in men compared with women was 1,33 times higher (OR, 1,33; 95% CI, 0,68-2,59, Z=0,841, p=0,40). According to subtests of the MoCA, men were better in naming (p=0,002), abstraction (p=0,005), and women outperformed men in verbal fluency (p=0,04). Regression analysis revealed that the most significant negative predictors for cognitive status as measured by the MMSE and MoCA scores for men and women were age and CCI.Conclusion. Women scheduled for CABG, having the worst clinical and demographic indicators, are comparable with men in cognitive status using the MMSE score. The MoCA score shows sex differences in naming, abstraction, and verbal fluency domains and revealed a higher percentage of severe cognitive disorders (up to 50%) compared to the MMSE score (7-9%). In male and female candidates for CABG, age and comorbidities are negatively associated with cognitive status