Ενδοκυτταριες μεταβολές κατά την ισχαιμική προετοιμασία του μυοκαρδίου μετά λήψη νικορανδιλης

Abstract

Nicorandil, a selective mitochondrial K(ATP) channel opener, reinstates the waned protection after multiple cycles of preconditioning. In this study, we determined the signal transduction activated in heart after 3 or 8 cycles of preconditioning and prolonged ischemia in rabbits treated with placebo or nicorandil. In a first series (eight groups) we evaluated the (%) infarct to risk ratio after 30 min ischemia/3 h reperfusion and in a second series (six groups), we assessed the intracellular levels of cyclic GMP (c-GMP), protein kinase C (PKC) activity and p38-mitogen activated protein kinase (p38-MAPK) phosphorylation from heart samples taken during the long ischemia. Cardioprotection by 3 cycles of preconditioning (11.7+/-3.8% vs 45.9+/-5.2% in the control, P<0.001) was lost after 8 cycles (43.9+/-5.1%, P=NS vs control). Nicorandil restored it to the levels of classic preconditioning (13.7+/-2.4% vs 40.8+/-3.5% in respective controls, P<0.001). This was reversed by the p38-MAPK inhibitor SB203580 (48.8+/-5.1%) which had no protective effect in the control group (44.6+/-5.8%). In the placebo-treated rabbits, intracellular c-GMP and PKC were increased only in the group subjected to 3 cycles of preconditioning. Despite that nicorandil equalizes the intracellular levels of c-GMP, PKC and activated p38-MAPK at the long ischemia, specific alterations of p38-MAPK phosphorylation differentiate the protected groups. Our data delineate the signal transduction mechanism mediating the beneficial effect of nicorandil and imply that the recapture of the lost protection is due to a dynamic process of the intracellular mediators accompanied by an increase in p38-MAPK phosphorylation and not to an instantaneous event.

Η νικορανδίλη, ένας επιλεκτικός παράγοντας διάνοιξης μιτοχονδριακών καναλιών K(ATP), αποκαθιστά την εξασθενημένη προστασία μετά από πολλαπλούς κύκλους προετοιμασίας. Σε αυτή τη μελέτη, προσδιορίσαμε τη μεταγωγή σήματος που ενεργοποιήθηκε στην καρδιά μετά από 3 ή 8 κύκλους προετοιμασίας και παρατεταμένη ισχαιμία σε κουνέλια που έλαβαν εικονικό φάρμακο ή νικορανδίλη. Σε μια πρώτη σειρά (οκτώ ομάδες) αξιολογήσαμε την αναλογία (%) εμφράγματος προς κίνδυνο μετά από 30 λεπτά ισχαιμίας/3 ώρες επαναιμάτωσης και σε μια δεύτερη σειρά (έξι ομάδες), αξιολογήσαμε τα ενδοκυτταρικά επίπεδα κυκλικής GMP (c-GMP), δραστικότητας πρωτεϊνικής κινάσης C (PKC) και φωσφορυλίωσης ενεργοποιούμενης πρωτεϊνικής κινάσης p38-μιτογόνου (p38-MAPK) από καρδιακά δείγματα που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια της μακράς ισχαιμίας. Η καρδιοπροστασία με 3 κύκλους προετοιμασίας (11,7+/-3,8% έναντι 45,9+/-5,2% στην ομάδα ελέγχου, P<0,001) χάθηκε μετά από 8 κύκλους (43,9+/-5,1%, P=NS έναντι ομάδας ελέγχου). Η νικορανδίλη την επανέφερε στα επίπεδα της κλασικής προετοιμασίας (13,7+/-2,4% έναντι 40,8+/-3,5% στις αντίστοιχες ομάδες ελέγχου, P<0,001). Αυτό αντιστράφηκε από τον αναστολέα p38-MAPK SB203580 (48,8+/-5,1%), ο οποίος δεν είχε προστατευτική δράση στην ομάδα ελέγχου (44,6+/-5,8%). Στα κουνέλια που έλαβαν εικονικό φάρμακο, η ενδοκυτταρική c-GMP και η PKC αυξήθηκαν μόνο στην ομάδα που υποβλήθηκε σε 3 κύκλους προετοιμασίας. Παρά το γεγονός ότι η νικορανδίλη εξισώνει τα ενδοκυτταρικά επίπεδα c-GMP, PKC και ενεργοποιημένης p38-MAPK στη μακρά ισχαιμία, συγκεκριμένες μεταβολές της φωσφορυλίωσης p38-MAPK διαφοροποιούν τις προστατευμένες ομάδες. Τα δεδομένα μας σκιαγραφούν τον μηχανισμό μεταγωγής σήματος που μεσολαβεί στην ευεργετική επίδραση της νικορανδίλης και υποδηλώνουν ότι η ανάκτηση της χαμένης προστασίας οφείλεται σε μια δυναμική διαδικασία των ενδοκυτταρικών μεσολαβητών που συνοδεύεται από αύξηση της φωσφορυλίωσης του p38-MAPK και όχι σε ένα στιγμιαίο συμβάν.