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Endoxin-mediated myocardial ischemia reperfusion injury in rats in vitro

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Myocardial ischemia reperfusion results in an increase in intracellular sodium concentration, which secondarily increases intracellular calcium via Na+-Ca2+ exchange, resulting in cellular injury. Endoxin is an endogenous medium of digitalis receptor and can remarkably inhibit Na+/K+-ATPase activity. Although the level of plasma endoxin is significantly higher during myocardial ischemia, its practical significance is unclear. This research is to investigate whether endoxin is one of important factors involved in myocardial ischemia reperfusion injury. Ischemia reperfusion injury was induced by 30 min of global ischemia and 30 min of reperfusion in isolated rat hearts. Heart rate (HR), left ventricular developed pressure (LVDP), and its first derivative (±dp/dt max) were recorded. The endoxin contents, intramitochondrial Ca2+ contents, and the Na+/K+-ATPase activity in myocardial tissues were measured. Myocardial damages were evaluated by electron microscopy. The endoxin and intramitochondrial Ca2+ contents in myocardial tissues were remarkably higher, myocardial membrane ATPase activity was remarkably lower, the cardiac function was significantly deteriorated, and myocardial morphological damages were severe in myocardial ischemia reperfusion group vs. control. Anti-digoxin antiserum (10, 30 mg/kg) caused a significant improvement in cardiac function (LVDP and ±dp/dt max), Na+/K+-ATPase activity, and myocardial morphology, and caused a reduction of endoxin and intramitochondrial Ca2+ contents in myocardial tissues. In the present study, the endoxin antagonist, anti-digoxin antiserum, protected the myocardium against the damages induced by ischemia reperfusion in isolated rat hearts. The results suggest that endoxin might be one of main factors mediating myocardial ischemia reperfusion injury.Key words: endoxin, anti-digoxin antiserum, myocardial reperfusion injury, morphological evaluation, Na+/K+-exchanging ATPase.

L'ischémie-reperfusion myocardique entraîne une augmentation de la concentration de sodium intracellulaire, laquelle augmente à son tour le calcium intracellulaire par l'intermédiaire d'un échangeur Na+-Ca2+, provoquant ainsi une lésion cellulaire. L'endoxine est une substance endogène du récepteur digitalique et peut inhiber de façon significative l'activité de la NNa+/K+-ATPase. Bien que le taux d'endoxine plasmatique soit significativement plus élevé durant l'ischémie myocardique, son importance pratique demeure floue. La présente étude consiste à examiner si l'endoxine est un des facteurs importants mis en cause dans la lésion d'ischémie-reperfusion myocardique. La lésion d'ischémie-reperfusion a été induite par 30 min d'ischémie globale et 30 min de reperfusion dans des cœurs isolés de rats. La fréquence cardiaque (FC), la pression ventriculaire gauche développée (PVGD) et sa première dérivée (±dp/dt max) ont été enregistrées. Les teneurs en endoxine, les teneurs en Ca2+ intramitochrondrial et l'activité de la Na+/K+-ATPase dans les tissus myocardiques ont été mesurées. Les altérations myocardiques ont été évaluées par microscopie électronique. Les teneurs en endoxine et en Ca2+ intramitochrondrial dans les tissus myocardiques ont été nettement plus élevées, l'activité de la Na+/K+-ATPase de la membrane myocardique a été nettement plus faible, la fonction cardiaque s'est détériorée de manière significative et les altérations morphologiques myocardiques ont été importantes chez le groupe ischémie-reperfusion myocardique vs témoin. L'antisérum anti-digoxine (10, 30 mg/kg) a entraîné une nette amélioration de la fonction cardiaque (PVGD et ±dp/dt max), de l'activité de la Na+/K+-ATPase et de la morphologie myocardique et a entraîné une réduction des teneurs en endoxine et en Ca2+ intramitochrondrial dans les tissus myocardiques. Dans cette étude, l'antagoniste de l'endoxine, l'antisérum anti-digoxine, a protégé le myocarde contre les altérations induites par l'ischémie-reperfusion dans les cœurs isolés de rats. Les résultats laissent supposer que l'endoxine pourrait être l'un des principaux facteurs véhiculant la lésion d'ischémie-reperfusion myocardique.Mots clés : endoxine, antisérum anti-digoxine, lésion d'ischémie-reperfusion, évaluation morphologique, Na+/K+ ATPase[Traduit par la Rédaction]
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Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2004

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