Il cosiddetto paradosso del pH è noto da tempo: dopo una ischemia il ritorno del pH alla norma durante la riperfusione è accompagnato da aumento del danno da ischemia/riperfusione. Il postcondizionamento (PostC, riperfusione iniziale intermittente) protegge anche grazie al fatto che viene protratta l'acidosi intracellulare e si innesca un meccanismo di protezione dipendente dai radicali liberi dell’ossigeno (ROS). Diversi studi clinici su piccola scala, utilizzando il postcondizionamento ischemico durante l'angioplastica, hanno dimostrato effetti protettivi nei pazienti con un infarto miocardico acuto. Un'alternativa interessante al postcondizionamento ischemico è il cosiddetto postcondizionamento farmacologico, che potrebbe essere applicato a un numero molto più elevato di pazienti. Il nostro studio è rivolto a valutare il ruolo di due enzimi antiossidanti (catalasi e superossido dismutasi (SOD)) in un modello di cuore isolato in presenza di Buffer Acido. Metodo. Cuori isolati e perfusi sono sottoposti a: i) 30 min di ischemia e 120 min di riperfusione, ii) ischemia/riperfusione+PostC (5 cicli di 10 s ischemia/riperfusione all'inizio di riperfusione), iii) riperfusione nei primi 3 min con Buffer Acido (pH 6.6). Gli esperimenti sono stati eseguiti in assenza o in presenza di catalasi (100U/ml) o SOD (10U/ml) nei primi 3min di riperfusione. Abbiamo valutato: a) la funzionalità contrattile, b) la dimensione dell'infarto (Infarct Size (IS), % dell’area a rischio), c) l'attività di SOD e catalasi e d) i loro livelli (Western blot) a 7min e al termine della riperfusione. Risultati: nel gruppo di ischemia/riperfusione, l’IS è risultato essere del 61±4% ed è stata significativamente ridotta sia nel gruppo con PostC che con Buffer Acido (33±5% e 31±5% p<0.05 e p<0.01 rispetto a ischemia/riperfusione). L’infusione di catalasi o di SOD non ha abolito la cardioprotezione indotta da Buffer Acido (25±7% e 25±1%, p<0.001 vs ischemia/riperfusione, p=NS rispetto a PostC e Buffer Acido solo). Nel caso del PostC solo in presenza di catalasi l’IS è risultato ridotto (38±5%, NS vs PostC, p<0.05 vs ischemia/riperfusione), invece la SOD ha abolito la protezione da PostC. L’infusione di Buffer Acido permette all’attività meccanica di recuperare quasi completamente. Se confrontata con il gruppo ischemia/riperfusione, l'attività enzimatica della SOD risulta ridotta, mentre l'attività della catalasi è mantenuta sia nel PostC che nel Buffer Acido. Conclusione: la riperfusione precoce con Buffer Acido riduce il danno da ischemia/riperfusione, mantenendo elevata l’attività della catalasi e riducendo l’attività della SOD con conseguente modificazione del quadro redox post-ischemico.

Ruolo della superossido dismutasi e della catalasi nella protezione ischemica indotta da buffer acido

PERRELLI, MARIA-GIULIA;PENNA, Claudia;TULLIO, FRANCESCA;PAGLIARO, Pasquale
2010-01-01

Abstract

Il cosiddetto paradosso del pH è noto da tempo: dopo una ischemia il ritorno del pH alla norma durante la riperfusione è accompagnato da aumento del danno da ischemia/riperfusione. Il postcondizionamento (PostC, riperfusione iniziale intermittente) protegge anche grazie al fatto che viene protratta l'acidosi intracellulare e si innesca un meccanismo di protezione dipendente dai radicali liberi dell’ossigeno (ROS). Diversi studi clinici su piccola scala, utilizzando il postcondizionamento ischemico durante l'angioplastica, hanno dimostrato effetti protettivi nei pazienti con un infarto miocardico acuto. Un'alternativa interessante al postcondizionamento ischemico è il cosiddetto postcondizionamento farmacologico, che potrebbe essere applicato a un numero molto più elevato di pazienti. Il nostro studio è rivolto a valutare il ruolo di due enzimi antiossidanti (catalasi e superossido dismutasi (SOD)) in un modello di cuore isolato in presenza di Buffer Acido. Metodo. Cuori isolati e perfusi sono sottoposti a: i) 30 min di ischemia e 120 min di riperfusione, ii) ischemia/riperfusione+PostC (5 cicli di 10 s ischemia/riperfusione all'inizio di riperfusione), iii) riperfusione nei primi 3 min con Buffer Acido (pH 6.6). Gli esperimenti sono stati eseguiti in assenza o in presenza di catalasi (100U/ml) o SOD (10U/ml) nei primi 3min di riperfusione. Abbiamo valutato: a) la funzionalità contrattile, b) la dimensione dell'infarto (Infarct Size (IS), % dell’area a rischio), c) l'attività di SOD e catalasi e d) i loro livelli (Western blot) a 7min e al termine della riperfusione. Risultati: nel gruppo di ischemia/riperfusione, l’IS è risultato essere del 61±4% ed è stata significativamente ridotta sia nel gruppo con PostC che con Buffer Acido (33±5% e 31±5% p<0.05 e p<0.01 rispetto a ischemia/riperfusione). L’infusione di catalasi o di SOD non ha abolito la cardioprotezione indotta da Buffer Acido (25±7% e 25±1%, p<0.001 vs ischemia/riperfusione, p=NS rispetto a PostC e Buffer Acido solo). Nel caso del PostC solo in presenza di catalasi l’IS è risultato ridotto (38±5%, NS vs PostC, p<0.05 vs ischemia/riperfusione), invece la SOD ha abolito la protezione da PostC. L’infusione di Buffer Acido permette all’attività meccanica di recuperare quasi completamente. Se confrontata con il gruppo ischemia/riperfusione, l'attività enzimatica della SOD risulta ridotta, mentre l'attività della catalasi è mantenuta sia nel PostC che nel Buffer Acido. Conclusione: la riperfusione precoce con Buffer Acido riduce il danno da ischemia/riperfusione, mantenendo elevata l’attività della catalasi e riducendo l’attività della SOD con conseguente modificazione del quadro redox post-ischemico.
2010
71° Congresso Nazionale della Società di Cardiologia
Roma
11-13 dicembre 2010
11
77S
77S
Perrelli MG; Penna C; Tullio F; Moro F; Parisella ML; Pagliaro P
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