Journal of Brachial Plexus and Peripheral Nerve Injury, 2006; 1: 2-2 (más artículos en esta revista)

Precondicionamiento isquémico reduce la severidad de la isquemia-reperfusión lesión de nervio periférico en ratas

BioMed Central
Yusuf Kenan Cobán (cobanyk@ksu.edu.tr) [1], Harun Ciralik (ciralikh@yahoo.com) [2], Ergul Belge Kurutas (ekurutas@hotmail.com) [3]
[1] Departamento de Cirugía Plástica, Sutcuimam Universidad, Facultad de Medicina, Kahramanmaraş, Turquía
[2] Departamento de Patología, Sutcuimam Universidad, Facultad de Medicina, Kahramanmaraş, Turquía
[3] Departamento de Bioquímica, Sutcuimam Universidad, Facultad de Medicina, Kahramanmaraş, Turquía

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Resumen
Antecedentes y finalidad

Permitir la protección de los tejidos isquémicos brevemente contra los efectos nocivos de la isquemia prolongada posterior es un llamado phenomennon como Preacondicionamiento Isquémico (IP). IP no ha sido estudiado en la isquemia-reperfusión (I / R) modelo de nervio periférico antes. El objetivo fue estudiar los efectos agudos de la propiedad intelectual en I / R lesión de nervio periférico en ratas.

Método

70 ratas macho adultas fueron aleatoriamente divididos en 5 grupos en la parte 1 experimentación y 3 grupos en la parte 2 experimentación. Una rata modelo de isquemia severa del nervio que se produjo la vinculación de las arterias iliacas y idenfiable anastomótica todos los buques con una sutura de seda (6-0) se utilizó para estudiar los efectos de I / R de propiedad intelectual y los nervios en la bioquímica. La técnica de sutura utilizado fue un lapsus-nudo técnica para la rápida liberación en el momento de la reperfusión en el estudio. Citoplásmica degeneración vacuolar estudio histopatológico fue también evaluada por el examen microscópico de luz en los nervios ciático en ratas de 7 días en la parte 2 del estudio.

Resultados

3 horas de reperfusión dado lugar a un aumento en los niveles de malondialdehido nerviosas en comparación con la isquemia y no los grupos de isquemia (p <0,001 y p <0.0001, respectivamente). IP tuvo significativamente más bajos niveles de MDA nervio más de 3 h de reperfusión (p <0,001). Las diferencias entre isquémica, la propiedad intelectual y no-isquémica grupos de control no fueron significativas (p> 0,05). También hubo una disminución significativa en vacoular degeneración del nervio ciático en el grupo de IP que yo / R (p <0,05).

Conclusión

IP reduce la gravedad de I / R lesión en los nervios periféricos, como se muestra por la reducción de los niveles del tejido MDA a 3 ª hora de la reperfusión y axonal vacoulization a 7 º postischemic día.

Fondo

Isquemia-reperfusión (I / R) causa daño oxidativo y degeneración de fibra isquémica (IFd), debido a una lesión de la neurona y el axón, después de bastante tiempo de isquemia, ie4-5 horas de isquemia del nervio periférico [1, 2]. Máxima molécula de adhesión intercelular-1 (ICAM-1) de expresión en los buques endoneural polimorfonucleares y monocitos alcanza un pico a las 24 ª hora y macrófagos aumenta casi cuatro veces a 48-72 horas de reperfusión después de un 5 h de casi completa isquemia [3] . Todas estas células son responsables de demyelinisation en IFD y prolongada después de reperfusión isquémica suficientes veces en los nervios periféricos [4, 5]. Nervio lípidos hidroperóxidos alcanza mayores niveles en 3 horas y una disminución gradual durante el siguiente mes que viene con reperfusión [6]. Un aggrevated reperfusión en Streptozocine lesiones inducidas por las ratas diabéticas puede verse con menos grave isquémica veces [7]. La experiencia clínica relacionada con I / R lesión de nervio periférico muestra que la recuperación neurológica es posible, si la reperfusión se inicia en las 6 horas después de la isquemia [8].

Permitir la protección de los tejidos isquémicos brevemente contra los efectos nocivos de la isquemia prolongada posterior es un llamado phenomennon como Preacondicionamiento Isquémico (IP) [9]. Hay dos tipos distintos de la protección otorgada por el presente adaptational respuesta, es decir, agudos y el retraso de preacondicionamiento. Los factores que iniciar el agudo y el retraso de preacondicionamiento respuestas parecen ser similares. Sin embargo, los efectos protectores de preacondicionamiento agudas son la síntesis de proteínas independiente, mientras que los efectos de retraso en preacondicionamiento requieren la síntesis de proteínas. Adaptational respuestas a I / R lesión ha sido demostrada en diferentes tipos de tejidos [10 - 14]. IP no ha sido estudiado en I / R modelo de nervio periférico antes. El objetivo fue estudiar los efectos agudos de la propiedad intelectual en I / R lesión de nervio periférico en ratas.

Materiales y métodos
Animales

Todos los animales se obtuvieron del Laboratorio de Investigación Experimental de la Universidad Sutcuimam Facultad de Medicina. El diseño experimental fue aprobado por la Ética commite de KSU. 200-250 g adulto de sexo masculino spraque-Dawley, se utilizaron ratas en el estudio. Los animales fueron alimentados con dietas estándar ratas hasta que los procedimientos quirúrgicos.

Hemos examinado I / R inducida patológicos y bioquímicos cambios a lo largo del nervio scaitic. Las principales arterias que suministran la rata se oclusión posterior durante 4 horas. Reperfusión fue realizada por la liberación de los lazos de aorta abdominal y sus ramas. Nervio patología y bioquímica en el análisis de muestras del nervio ciático de las ratas se evaluó después de 3 horas y 7 días de reperfusión. Un total de 70 ratas fueron utilizados en el estudio. El estudio se divide en dos parte. Parte 1 bioquímicos incluido el examen de Isquemia, I / R y / R + IP en los nervios ciático de ratas en el período inicial. Parte 2 que consistía en 3 grupos encaminados a evaluar los cambios histopatológicos en los nervios 7 días después de la experimentación. Las ratas fueron divididas aleatoriamente en los grupos siguientes, el 7 de ratas en cada uno;

Modelo de isquemia severa del nervio

Nuestro modelo de isquemia severa del nervio fue producido por la vinculación de la iliolumbar y arterias mesentérica inferior seguido por el temporal de oclusión de la aorta abdominal y arterias iliacas ambos [15]. Estamos atados de descuento en todos los buques identificable anastomótica, entre ellos el iliolumbar y arterias mesentérica inferior. La aorta y las arterias iliacas eran atados con una sutura de seda (6-0), usando una hoja de nudo-técnica de liberación rápida, cuando sea necesario. Las mediciones de la presión arterial femoral (BP) fueron utilizados para vigilar la integridad de la oclusión, y la inspección directa del nervio ciático epineurial buques puso de manifiesto que el flujo de sangre había sido detenido. Flujo lento a veces se ve en estos buques varios minutos después de la oclusión aórtica, presumiblemente debido al restablecimiento parcial de flujo anastomótica.

Isquemia-reperfusión y el precondicionamiento isquémico del modelo

La rata fue intraperitoneal anestesiados con pentobarbital (60 mg / kg), seguida por la cirugía para producir IR. Isquemia fue producido por ligar la aorta abdominal, la arteria ilíaca derecha, la arteria femoral derecha, y todos identificables vasos colaterales los nervios ciático con 6-0 suturas de seda. Después de 3 h de isquemia a 35 ° C, los lazos fueron puestos en libertad mediante una técnica de Slipknot listo para liberar y rápida reperfusión [16]. Este procedimiento se hizo en grupos de IP 3 veces antes de la isquemia prolongada. Los nervios ciático fueron cosechadas en 3 horas y 1 semana después de la cirugía para la isquemia la MDA mediciones y estudios histopatológicos, respectivamente.

Neuropatología: edema axonal y vacoulisation

Un segmento del nervio ciático a 2 cm de largo fue cosechado de cada animal. El nervio ciático se osmicated, deshidratados, infiltrado, y embebido en resina de Spurr. Longitidunal secciones de 1,0 cm se colorearon con hematoxylen eozine. Menores de 40 × ampliación, estas secciones se calificaron y edema axonal vacoulisation utilizando los métodos descritos anteriormente [17]. El axón puede ser hinchadas o disminuido, acuosa y la luz, o disminuido y oscuro. Secundaria mielina cambios solían verse, entre ellas la atenuación, colapso, o desglose. Para cada sección, vacoulisation y el edema fueron semi-cuantitativamente graduada de 0 a 3, como sigue: 0-normal, 1-leve, 2 moderado y 3-severa. No se hace distinción alguna en cuanto a endoneurial, perivasculares, edema o subperineurial. Un valor medio para cada rata se calculó después del examen de cuatro secciones que representó caso.

Estadísticas

Los valores se expresaron como media ± desviación estándar de. Las diferencias entre los grupos fueron analizados utilizando ANOVA. No paramétrico de datos fue evaluada por Mann-Whithney test de la U. Un valor de p inferior a 0,05 fue considerado significativo.

Resultados
MDA en los niveles nervio ciático

Durante la oclusión de la aorta y las arterias iliacas, las mediciones de la presión arterial femoral aproximada a cero los valores en las ratas de todos los grupos.

La MDA niveles de tejido nervioso en diferentes segmentos y grupos nervio vacuolización grados se muestra en el cuadro 1. Precondicionamiento isquémico del grupo tuvieron significativamente más bajos niveles de MDA nervio que reperfusión (p <0,001). Las diferencias entre isquémica, la propiedad intelectual y no-isquémica grupos de control no fueron significativas (p> 0,05), (figura 1].

Cambios histopatológicos

Gran citoplásmica vacoulisation causada por la proliferación y dilatación de la áspera y suave retículo endoplasmático y aparato de Golgi se observó en I / R IP y grupos de la parte 2 experimentación. El edema intramielínico dentro de las fibras nerviosas se percibe no sólo en perivascular región, sino también, en endoneurial buques (Figuras 2, 3 y 4]. IP grupo tuvieron una buena puntuación que histopatológico I / R (p <0,05). El cuadro 1 muestra los resultados en los grupos.

Discusión

Los nervios en patología aguda lesión isquémica ha beeen delineadas en los nervios periféricos y lesión de reperfusión podría ampliar la patología isquémica. Nervio isquemia desempeña un papel importante en el desarrollo de alteraciones patológicas en diversas neuropatías y efectos de la isquemia se amplifican por reperfusión en diversos tejidos. En el tejido nervioso, dos tipos de edema se describe después de I / R; endoneural edema y edema intramielínico [17]. Endoneural edema refleja en la sangre-nervio barrera y, posiblemente, refleja los acontecimientos endoneural especialmente la gravedad de IFD. Mielina parece ser particularmente susceptibles a los radicales libres activado, activa los neutrófilos y la formación de citoquinas. Severo isquemia del nervio a los resultados en materia de energía seguido de su nombre y de Cataluña el fracaso y la conducción de fibra degeneración. Respuestas inflamatorias de IR no sólo se han limitado a unos pocos días (hasta 7-14 días) de reperfusión, sino también mucho tiempo más prolongado (hasta 42 días) de reperfusión [18]. Entre 7 días y 14 días de reperfusión, los IFD se informó a ser el más destacado. Cambios morfológicos de IFD a la luz a nivel microscópico se producen de forma concertada con endoneurial edema en el 7 y 14 días el tiempo de reperfusión puntos. I / R lesión del nervio ciático ha demostrado que aumenta proinlammatory citoquinas que son los principales responsables demyelinization después de reperfusión en los nervios periféricos [19]. Otro indicador importante de I / R lesión de nervio periférico es el óxido nítrico productos que se encontraron como el aumento en las primeras 24 horas de reperfusión en el tejido nervioso y su elevación se ha informado a desempeñar un papel esencial en la reducción de la severidad de la I / R lesión mediante la inhibición de la adhesión de neutrófilos en postcapillary venules y por la disminución de la constricción microvascular [20]. En nuestro estudio, axonal cambios en el 7 º día fueron evaluados. Se ha visto que la propiedad intelectual grupo tratado mostró vacuolización citoplásmica menos edema y formación de I / R (p <0,05). Esta conclusión fue concominant a la conclusión de una disminución de las lesiones oxidativas (es decir, disminuyó los niveles de MDA en tejido nervioso) visto en el grupo IP pretratados.

Anteriormente efectos de protección de la propiedad intelectual en el intestino, hígado, myocard, músculo esquelético y los tejidos del páncreas se ha demostrado [10 - 14, 21, 22]. ¿Qué papel desempeñan en el efecto protector de la propiedad intelectual no es exactamente conocida, pero algunos mecanismos putativo, que son en su mayoría dealed con la lucha contra el proapoptótico proinflamatorias y los efectos generados durante IR se han presentado [23]. IP ha demostrado que disminuye la formación de radicales hidroxilo durante la reperfusión [24]. Una reducción de TNF-alfa y de ICAM-1 mRNA expresión visto después de la propiedad intelectual puede dar cuenta de los efectos inhibitorios de la propiedad intelectual sobre la adhesión de leucocitos y ameloriated perturbación después de la microcirculación in vivo IR [23 - 26].

Los efectos protectores de la propiedad intelectual contra las lesiones causadas por isquemia severa posterior se describe en primer lugar en el corazón de Murry et al [9]. El aumento de las actividades de la enzima antioxidante que puede ser un indicador indirecto de la reducción de lesiones después de I / R se ha demostrado en la tolerancia isquémica cerebral de la propiedad intelectual [27]. Sin embargo, para nuestro conocimiento, nadie ha estudiado este phenomennon en los nervios periféricos somáticos. El efecto beneficioso de la propiedad intelectual en el nervio ciático de rata se manifiesta por una reducción en los niveles de MDA en los tejidos 3 de horas de isquemia y reperfusión degeneración de fibra (IFd) a 7 º día de postischemic reperfusión, en el presente estudio. Lida et al. patológicamente identificado tres fases de la siguiente manera: fase 1-reperfusión precoz mínimo edema; fase-2 7 º y 14 º día de reperfusión destacado fibra degeneración y endoneurial edema; fase-3 28 º y 42 º día de regeneración abundante fibra pequeños grupos, mínimo edema [18]. Nuestro período de observación se limita a hasta 7 º día, es decir, fase-1. Para nuestro conocimiento, este es el primer estudio semicuantitativo que muestra una disminución de IFD después de IR debido al tratamiento previo con IP. Se necesitan estudios adicionales para comprender que la propiedad intelectual pueden tener papel estratégico en el tratamiento de I / R relacionados con las lesiones nerviosas periféricas.