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Omega-3E treatment regulates matrix metalloproteinases and prevents vascular reactivity alterations in diabetic rat aorta

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Abstract:

It is known that increased generation of oxidants and (or) reduced endogenous antioxidant defense mechanisms are associated with the etiology of diabetic vascular complications. Although a close correlation exists between increased oxidative stress and the activation of matrix metalloproteinases (MMPs), little is known about the effect of hyperglycemia on the regulation and contribution of MMPs in the vascular system. Therefore, we aimed to examine whether omega-3E (50 mg/kg per day for 4 weeks), a long-chain (n-3) polyunsaturated fatty acid enriched with vitamin E, has a beneficial effect on vascular dysfunction via affecting MMPs in streptozotocin-diabetic rat aorta. Omega-3E treatment improved the diabetes-induced impairment of phenylephrine-induced contraction and isoproterenol-induced relaxation responses of aorta. It also exhibited marked protection against diabetes-induced degenerative changes in smooth muscle cell morphology. Biochemical data showed that this treatment significantly prevented important changes, such as inhibition of MMP-2 and MMP-9 activity, loss of tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-4 (TIMP-4) protein, increase in tissue levels of thiol oxidation, endothelin-1, protein kinase C (PKC), and cAMP production, and decrease in tissue level of nitrite. These results indicated that omega-3E significantly improved impaired vascular responses and regulated the activity of MMPs via preventing oxidative injury. Overall, the data suggest that omega-3E ameliorates or prevents vascular reactivity alterations in diabetes. Such an observation provides preliminary evidence for omega-3E’s potential as a therapeutic agent for the prevention of vascular disorders in diabetes.

On sait que l’augmentation de la production d’oxydants et/ou la diminution du mécanisme de défense des antioxydants sont associées à l’étiologie des complications vasculaires diabétiques. Bien qu’il existe une étroite corrélation entre l’augmentation du stress oxydatif et l’activation des métalloprotéinases matricielles (MMP), l’effet de l’hyperglycémie sur la régulation des MMP et leur rôle dans le système vasculaire est peu connu. Nous avons donc eu pour objectif d’examiner si l’oméga-3E (50 mg/kg par jour pendant 4 semaines), une acide gras polyinsaturé à chaîne longue (n-3) enrichi de vitamine E, a un effet bénéfique sur la dysfonction vasculaire en influant sur les MMP dans l’aorte du rat rendu diabétique par streptozotocine. Le traitement par oméga-3E a amélioré les contractions induites par la phényléphrine, altérées par le diabète, et les réponses relaxantes induites par l’isoprotérénol de l’aorte. Le traitement a aussi protégé de manière significative la morphologie de la cellule musculaire lisse contre les modifications dégénératives induites par le diabète. L’analyse biochimique a montré que ce traitement a prévenu d’importantes modifications, telles que l’inhibition des activités des MMP-2 et MMP-9, la diminution des taux protéiques de TIMP-4, les augmentations des taux d’oxydation des thiols, de la production d’endothéline-1, de PKC et d’AMPc, et la diminution du taux de nitrite dans le tissu. Ces résultats indiquent que l’oméga-3E diminue les réponses vasculaires altérées et régule l’activité des MMP de manière significative en prévenant la lésion oxydative. Globalement, les résultats permettent de croire que l’oméga-3E diminue les modifications de réactivité vasculaire ou les prévient au cours du diabète. Une telle observation fournit des données préliminaires montrant le potentiel de l’omega-3E comme agent thérapeutique pour la prévention des troubles vasculaires au cours du diabète.

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2009

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