Research Article
Este estudio investiga los efectos cardioprotectores de Munziq, una preparación herbal tradicional uigur, sobre la lesión por isquemia-reperfusión miocárdica (MIRI) en ratas con líquido corporal anormal. A través de métodos experimentales integrales, demostramos el potencial de Munziq para mitigar MIRI mediante la supresión de la vía de señalización NF-κB.
El objetivo de este estudio fue investigar los efectos cardioprotectores de Munziq sobre la lesión anormal de isquemia-reperfusión miocárdica (IRIM) y su mecanismo subyacente. Las ratas normales y las ratas con fluido corporal anormal (ABF) fueron pretratadas con Munziq durante 21 días. A raíz de esto, se establecieron los modelos MIRI. Los cambios histopatológicos y los cambios en la ultraestructura miocárdica se observaron mediante tinción con hematoxilina y eosina (HE) y microscopía electrónica de transmisión para observar las manifestaciones patológicas de la lesión miocárdica. Los niveles séricos de CK-MB, cTn-T e ICAM-1 se detectaron mediante un ensayo de inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) para observar los marcadores relacionados con la lesión miocárdica. Los niveles de IL-1β, IL-6 y TNF-α en suero y tejido miocárdico también se detectaron mediante ELISA para observar el efecto antiinflamatorio. Los niveles de expresión de las proteínas relacionadas con la vía de señalización NF-κB NIK, IKKα, Pikα y p65 se detectaron mediante análisis de Western blot. Los resultados mostraron que la lesión miocárdica en el grupo ABF MIRI fue más grave en comparación con el grupo control. El pretratamiento de Munziq tiene el potencial de mitigar los cambios patológicos inducidos por la lesión por isquemia-reperfusión y podría proteger la función cardíaca. Los niveles de proteínas de la vía NF-κB y los efectores posteriores IL-1β, IL-6 y TNF-α se regularon significativamente al alza en el grupo MIRI, mientras que disminuyeron en el grupo Munziq. Curiosamente, hubo una mayor activación de la vía de señalización NF-κB y niveles más altos de citocinas inflamatorias posteriores en el grupo ABF MIRI. Los resultados sugieren que la MIRI fue más severa en la ABF. Munziq tiene efectos cardioprotectores en la isquemia y la lesión por reperfusión. Este efecto protector puede actuar suprimiendo la vía de señalización NF-κB.
La isquemia miocárdica es una condición en la que el miocardio no recibe un flujo sanguíneo adecuado, causada principalmente por estenosis o trombosis de las arterias coronarias1, lo que puede llevar a resultados fatales para los pacientes 2,3. Dado que el metabolismo miocárdico es casi exclusivamente aeróbico y contiene reservas de glucógeno muy limitadas, es esencial restablecer el suministro de sangre rápidamente, principalmente a través de la ICP o la trombólisis intravenosa. Si bien la reperfusión miocárdica efectiva es crucial para mejorar el pronóstico del miocardio isquémico, también introduce el riesgo de lesión por isquemia-reperfusión miocárdica (IRI)4,5,6. La MIRI es un desafío importante que impacta en la eficacia de las terapias de reperfusión miocárdica7. Múltiples factores y mecanismos contribuyen al desarrollo de MIRI. Por ejemplo, en las células endoteliales, la reperfusión induce una acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS) y un agotamiento de los eliminadores de radicales libres, lo que indica la presencia de estrés oxidativo 4,8. Este estrés oxidativo puede desencadenar posteriormente una respuesta inflamatoria, lo que conduce a una mayor liberación de factores inflamatorios, una mayor producción de moléculas de adhesión y el reclutamiento de leucocitos 9,10,11. La vía del factor nuclear kappa-light-chain-enhancer de las células B activadas (NF-κB) desempeña un papel crucial en la respuesta inflamatoria durante la lesión por isquemia/reperfusión miocárdica12. La familia de factores de transcripción NF-κB de mamíferos incluye cinco miembros: NF-κB1 (también conocido como p105/p50), NF-κB2 (también conocido como p100/p52), p65 (también conocido como RELA), RELB (el homólogo del oncogén viral V-Rel reticuloendoteliosis) y c-REL13,14. Se ha demostrado que la inhibición de la vía NF-κB alivia la lesión por isquemia/reperfusión en varios tejidos, incluidos el miocardio 12,15, el intestino16, el ovario17, el cerebro18,19, los riñones20 y el hígado21. En particular, la vía de señalización NF-κB ha sido ampliamente documentada como un mediador fundamental en la respuesta miocárdica a la isquemia y la reperfusión12,14, los posibles mecanismos incluyen la promoción de respuestas inflamatorias, la regulación de la expresión de moléculas de adhesión celular, la participación en reacciones de estrés oxidativo e influencia en las vías de muerte y supervivencia celular 12,20,22,23,24,25. Las intervenciones terapéuticas dirigidas a atenuar la activación de NF-κB han mostrado un potencial significativo en el alivio de MIRI23,26 .
La medicina uigur, parte integral de la medicina tradicional china, se basa en la teoría de los cuatro humores: fuego, aire, agua y tierra. Estos humores dan lugar a fluidos corporales como la sangre, la flema, la bilis amarilla y la bilis negra27,28. El mantenimiento de la homeostasis dinámica entre estos cuatro fluidos corporales es crucial para la salud general del cuerpo humano. Cualquier desequilibrio en estos líquidos, denominado líquido corporal desequilibrado, puede provocar la aparición de enfermedades. Entre los diversos fluidos corporales desequilibrados, el predominante es el conocido como líquido corporal anormal (ABF), también reconocido como síndrome de Savda anormal (SAS)27,28. El munziq, una medicina tradicional uigur ampliamente empleada por los médicos uigures, se prescribe para el tratamiento de fluidos corporales anormales. Es una preparación medicinal a base de hierbas que comprende diez especies medicinales diferentes, como se indica en el prospecto, entre las que se incluyen Cordia dichotoma Forst. f., Anchusaitalica Retz., Glycyrrhiza uralensis Fisch., Adiantum capillusveneris L., Euphorbia humifusa Willd., Ziziphus jujuba Mill., Lavandula angustifolia Mill., Foeniculum vulgare Mill., Melissa officinalis L. y Alhagi pseudoalhagi Desv29. Munziq fue aprobado por la Administración Estatal de Alimentos y Medicamentos en 2003 con el número de código Z65020166. Sus componentes químicos activos abarcan latón, fenoles, ácidos orgánicos, aminoácidos, saponina, azúcar y otros. Munziq presenta múltiples efectos, entre ellos efectos antioxidantes, antiinflamatorios, inmunorreguladores, antiagregación plaquetaria y antitrombóticos 27,28,30.
Nuestros estudios previos han demostrado que el medicamento Munziq puede aliviar la isquemia/lesión por reperfusión miocárdica (MIRI), aunque los mecanismos específicos siguen sin estar claros. Se mostraron los efectos protectores del miocardio de Munziq en ratas con lesión por isquemia-reperfusión miocárdica con síndrome de Savda anormal. La inhibición de la vía del factor nuclear kappa b protege la lesión por isquemia/reperfusión miocárdica en ratas bajo tratamiento con gránulo de Fufang Munziq (Munziq) 27,28,30. Sin embargo, hay pocas investigaciones que investiguen el papel y el mecanismo de Munziq en MIRI.
Este estudio tiene como objetivo investigar los efectos cardioprotectores de Munziq sobre la lesión por isquemia-reperfusión miocárdica (MIRI) en ratas con líquido corporal anormal (ABF) y explorar los mecanismos subyacentes, centrándose especialmente en la vía de señalización NF-κB. La hipótesis propuesta en este estudio es que el pretratamiento con Munziq puede mitigar los cambios patológicos inducidos por MIRI y proteger la función cardíaca, potencialmente mediante la supresión de la vía de señalización NF-κB y las respuestas inflamatorias posteriores. La hipótesis se prueba mediante el establecimiento de modelos simulados, de lesión por isquemia-reperfusión (MIRI) y de lesión por isquemia-reperfusión + Munziq en los grupos control y ABF. Se monitoriza la función cardíaca, los indicadores relacionados con la inflamación y las proteínas asociadas a la vía NF-κB.
Se utilizaron ratas macho adultas Sprague-Dawley (SD) con un peso de 200-220 g de acuerdo con las Directrices de los Institutos Nacionales de Salud para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio. Centro Experimental Animal de la Universidad Médica de Xinjiang. Los modelos animales con fluido corporal anormal (ABF) fueron proporcionados por el Centro de Animales Experimentales de la Universidad Médica de Xinjiang. Las ratas se mantuvieron en un ambiente seco-frío como se describió anteriormente, lo cual es esencial para establecer el modelo de fluido corporal anormal (ABF) en ratas, de acuerdo con la teoría de la medicina tradicional uigur y como se demostró en estudios previos29,33. Todos los experimentos con animales se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices éticas de la Universidad de Medicina de Xinjiang y se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices de ARRIVE. El protocolo para estudios con animales vertebrados (ratas) fue aprobado por el comité de ética institucional de la Universidad Médica de Xinjiang (IACUC-20200318-16).
1. Agrupamiento de animales, administración de medicamentos y establecimiento modelo MIRI
2. Recogida de muestras
3. Tinción HE y observación de microscopía electrónica de transmisión
4. Detección ELISA de citocinas sanguíneas e índices de lesión cardíaca
5. Medición del nivel de MDA, NO y LDH
6. Análisis de Western blot
7. Análisis de PCR en tiempo real (qRT-PCR)
8. Análisis estadístico
Munziq mitiga los cambios patológicos inducidos por la lesión por isquemia-reperfusión
Para examinar las alteraciones morfológicas en los tejidos miocárdicos, inicialmente realizamos una tinción HE. Como la tinción representativa de HE mostrada en la Figura 1, observamos degeneración granular y degeneración vacuolar en ciertas células miocárdicas del grupo simulado. Además, hubo una presencia limitada de glóbulos rojos e infiltración de linfocitos entre las células miocárdicas. Periódicamente observamos dilatación vascular y congestión. Los tejidos miocárdicos del grupo MIRI mostraron un deterioro más severo y manifestaron cambios morfológicos más pronunciados. Estos cambios incluyeron degeneración granular extensa, degeneración vacuolar, infiltración de glóbulos rojos y linfocitos, dilatación vascular y congestión. La lesión del tejido miocárdico en el grupo ABF MIRI fue más grave en comparación con la observada en el grupo control MIRI. Sin embargo, en ambos grupos de Munziq, algunas células miocárdicas mostraron una degeneración granular leve y una degeneración vacuolar. La presencia de glóbulos rojos y la infiltración de linfocitos, la dilatación vascular y la congestión fueron escasas. Además, los hallazgos indican que Munziq exhibe efectos cardioprotectores superiores en ratas ABF MIRI y ratas MIRI control. En conclusión, estos hallazgos sugieren que el pretratamiento con Munziq tiene el potencial de mitigar los cambios patológicos inducidos por la lesión por isquemia-reperfusión en el corazón.
Munziq mejoró la alteración de las mitocondrias y las fibras del músculo cardíaco inducida por la lesión por isquemia/reperfusión
Para verificar aún más el papel protector de Munziq en la lesión por MIRI, examinamos la ultraestructura mitocondrial y las fibras del músculo cardíaco mediante TEM. Como se muestra en la Figura 2, las células miocárdicas del grupo simulado exhibían una estructura intacta con miofibrillas muy dispuestas y una longitud de sarcómero similar. La estructura del miofilamento parecía clara y ligeramente suelta, mientras que se observó un gran número de mitocondrias. Por el contrario, el grupo MIRI mostró características patológicas indicativas de células miocárdicas dañadas, incluyendo hinchazón celular, longitud variada del sarcómero, estructura de miofilamento poco clara y poco dispuesta. Se observó que hubo una amplia interrupción y disolución de las mitocondrias en el grupo I/R en comparación con el grupo simulado. Además, las fibras del músculo cardíaco eran irregulares y se fracturaban en respuesta a la lesión I/R. Curiosamente, la gravedad de estos cambios fue notablemente mayor en el grupo ABF MIRI. Por el contrario, ambos grupos tratados con Munziq mostraron un alivio de las características patológicas asociadas con las células miocárdicas dañadas. La inflamación de las células miocárdicas se redujo y las estructuras de miofibrillas, sarcómeros, miofilamentos y el número de mitocondrias fueron similares a los observados en el grupo simulado. En conjunto, estos datos indicaron que el pretratamiento con Munziq podría mitigar la alteración de las mitocondrias y las fibras del músculo cardíaco inducida por la cirugía I/R.
La lesión miocárdica por isquemia-reperfusión exacerbada en la rata ABF, MIRI y Munziq pretratamiento protegió la función cardíaca
Los niveles séricos de cTn-T, CK-MB e ICAM-1 se detectaron mediante el método ELISA. Los resultados no revelaron disparidades discernibles entre el grupo de control simulado y el grupo simulado de ABF. Sin embargo, cabe destacar que el grupo ABF MIRI exhibió niveles significativamente elevados de cTn-T (Figura 3A), CK-MB (Figura 3B) e ICAM-1 (Figura 3C) en comparación con el grupo control MIRI. Con el fin de evaluar los efectos cardioprotectores de Munziq, tanto las ratas MIRI control como las ratas MIRI ABF se sometieron al pretratamiento con Munziq. Como se muestra en la Figura 3, los niveles de cTn-T, CK-MB e ICAM-1 se redujeron notablemente en el grupo de pretratamiento de Munziq. Estos resultados sugieren que Munziq exhibe notables propiedades cardioprotectoras en ratas ABF MIRI.
Para investigar el efecto del pretratamiento de Munziq sobre la lesión por estrés oxidativo inducida por isquemia y reperfusión en ABF y ratas control, se midieron los cambios de LDH, MDA y NO en el tejido miocárdico. Como se muestra en la Figura 3D, F, el grupo ABF MIRI exhibió niveles significativamente elevados de MDA y niveles significativamente disminuidos de NO en comparación con el grupo control MIRI. El pretratamiento con Munziq disminuyó significativamente el contenido de LDH y MDA en el miocardio isquémico. Al mismo tiempo, el pretratamiento de Munziq aumentó aún más el nivel de NO en el tejido miocárdico.
El pretratamiento con Munziq mitigó la inflamación del MIRI al dificultar la producción de citocinas proinflamatorias
Las citocinas proinflamatorias desempeñan un papel fundamental en la mediación de la respuesta inmunitaria innata, y las citocinas proinflamatorias se activaron durante MIRI31. Para investigar más a fondo el efecto antiinflamatorio de Munziq, tanto las ratas MIRI de control como las ratas MIRI ABF se sometieron al pretratamiento con Munziq. Empleamos el método ELISA para medir los niveles séricos de IL-1β, IL-6 y TNF-α y el análisis de qRT-PCR para evaluar los niveles de ARNm de IL-1β, IL-6 y TNF-α en el tejido miocárdico. Los resultados no revelaron diferencias significativas en estos niveles de citocinas entre el grupo de control simulado y el grupo simulado de ABF. Los niveles de IL-1β, IL-6 y TNF-α se regularon significativamente al alza en el grupo ABF MIRI en comparación con el grupo control MIRI. Específicamente, IL-1β mostró un aumento significativo tanto a nivel de ARNm como de proteína, observándose una diferencia estadísticamente significativa. Si bien no hubo diferencia en el nivel de ARNm para IL-6, se encontró una disparidad en el nivel de proteínas. Del mismo modo, el TNF-α no mostró ninguna variación en los niveles de ARNm, pero mostró diferencias a nivel de proteínas. Como se ilustra en la Figura 4, los niveles de IL-1β, IL-6 y TNF-α disminuyeron notablemente en el grupo de pretratamiento de Munziq.
El pretratamiento con Munziq mitigó la inflamación a través de la vía de señalización NF-κB
La producción de citocinas está estrechamente relacionada con la activación de las vías de señalización de NF-κB en la mayoría de las etapas de la respuesta inflamatoria. El NF-κB es considerado como una potencial diana terapéutica para las dolencias inflamatorias32. Para evaluar si la vía NF-κB está implicada en los efectos antiinflamatorios de Munziq, inicialmente realizamos un análisis de Western Blot para medir los niveles de expresión de los constituyentes clave de la vía NF-κB, incluidos NIK, IKKα, pIKKα y p6513. Como se muestra en la Figura 5, la lesión isquémica y de reperfusión indujo una notable regulación positiva de NIK, p-IKKα y p-p65 dentro del grupo MIRI. El tratamiento con Munziq atenuó eficazmente esta regulación al alza. Los resultados indicaron que Munziq desempeña un papel fundamental en la antiinflamación al suprimir la activación de la vía de señalización NF-κB.
Figura 1: Cambios morfológicos de los tejidos miocárdicos observados por tinción HE. Imágenes representativas de tinción de HE de diferentes grupos. Ampliación: 100x. Abreviaturas: ABF = fluido corporal anormal; MIRI = Lesión miocárdica por isquemia-reperfusión; (n=6). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: Munziq mejoró la interrupción de las mitocondrias y las fibras del músculo cardíaco inducida por la lesión I/R. Se realizó un microscopio electrónico de barrido para observar los cambios en la ultraestructura de las mitocondrias y en las fibras del músculo cardíaco. Se mostraron imágenes representativas. Barra de escala: 5 μm; (n=3). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: La lesión por isquemia-reperfusión miocárdica se exacerbó en ratas ABF MIRI y el pretratamiento con Munziq podría proteger la función cardíaca. (A) cTn-T sérico, (B) CK-MB y (C) ICAM-1. Los niveles se detectaron mediante ELISA y se midieron los cambios en LDH, MDA y NO en el tejido miocárdico (n=6). *p<0.05, ** p<0.01, ***p<0.001, ****p<0.0001 En comparación con el grupo simulado; #p<0.05, ## p<0.01, ###p<0.001, ####p<0.0001 En comparación con el grupo MIRI; &p<0.05, && p<0.01, &&&p<0.001, &&&&p<0.0001 Comparado con el grupo de control. Los datos se presentan como media ± DE. El análisis estadístico se realizó mediante ANOVA de un factor. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4: El pretratamiento con Munziq mitigó la inflamación del MIRI al prevenir la producción de citocinas proinflamatorias. La qRT-PCR detectó los niveles de ARNm de (A) IL-1β, (B) IL-6 y (C) TNF-α en el tejido miocárdico. Mida los niveles de (D) IL-1β, (E) IL-6 y (F) TNF-α en suero mediante ELISA (n = 6). *p<0.05, ** p<0.01, ***p<0.001, ****p<0.0001 En comparación con el grupo simulado; #p<0.05, ## p<0.01, ###p<0.001, ####p<0.0001 Comparado con el grupo MIRI; &p<0.05, && p<0.01, &&&p<0.001, &&&&p<0.0001 Comparado con el grupo de control. Los datos se presentan como media ± DE. El análisis estadístico se realizó mediante ANOVA de un factor. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5: El pretratamiento con Munziq mitigó la inflamación a través de la vía de señal NF-κB. La expresión de las proteínas p-IKKα, IKKα, p-p65, p65 y NIk en el tejido miocárdico se detectó mediante Western blot (N = 3 para cada grupo). (A) Las bandas de proteínas observadas en el análisis de Western blot. (B-D) El nivel de expresión relativo se determina en función del valor de gris. *p<0.05, ** p<0.01, ***p<0.001, ****p<0.0001 En comparación con el grupo simulado; #p<0.05, ## p<0.01, ###p<0.001, ####p<0.0001 En comparación con el grupo MIRI; &p<0.05, && p<0.01, &&&p<0.001, &&&&p<0.0001 En comparación con el grupo de control. Los datos se presentan como media ± DE. El análisis estadístico se realizó mediante ANOVA de un factor. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Número de tubo | Volumen del diluyente (mL) | Volumen BSA (fuente) | Concentración final de BSA (mg/mL) |
Un | 0 | 20 (solución madre) | 500 |
B | 2 | 18 (solución madre) | 400 |
C | 4 | 16 (solución madre) | 300 |
D | 6 | 14 (solución madre) | 200 |
E | 8 | 12 (solución madre) | 150 |
F | 12 | 8 (solución madre) | 100 |
G | 16 | 4 (solución madre) | 50 |
H | 20 | 0 (solución madre) | 0 |
Tabla 1: Tabla de preparación de concentración estándar BSA.
Geles separadores | 15% Gel Apilante | 12% Gel Apilante | 8% Gel apilante | 5% Gel apilante | |
Reactivos | Volumen | Volumen | Volumen | Reactivos | Volumen |
Agua desionizada (mL) | 2.76 | 3.96 | 5.52 | Agua desionizada (mL) | 4 |
30% Acrilamida (mL) | 6 | 4.8 | 3.24 | 30% Acrilamida (mL) | 1 |
1.5mol/lTris.HCl (PH8.8)(mL) | 3 | 3 | 3 | 1.0M Tris.HCl (pH6.8; mL) | 1 |
10% SDS (μL) | 120 | 120 | 120 | 10% SDS (μL) | 80 |
10%AP (μL) | 120 | 120 | 120 | 10%AP (μL) | 60 |
TEMED (μL) | 4.8 | 4.8 | 7.2 | TEMED (μL) | 8 |
Volumen total (mL) | 12 | 12 | 12 | Volumen total (mL) | 6 |
Tabla 2: Preparación de la concentración de gel.
Anticuerpo primario | Relación de dilución | Anticuerpo secundario | Relación de dilución |
β-actina | 1:1000 | Cabra anti-ratón IgG H&L (HRP) | 1:15000 |
pág. 65 | 1:1000 | Cabra anti-Conejo IgG H&L (HRP) | 1:5000 |
P-P65 | 1:300 | 1:5000 | |
BCL-2 | 1:1000 | 1:5000 | |
BAX | 1:1000 | 1:5000 | |
Drp1 | 1:800 | 1:5000 | |
Fis1 | 1:1000 | 1:5000 | |
Mfn2 | 1:800 | 1:5000 |
Tabla 3: Ratios de dilución de anticuerpos.
Gen | Secuencia de cebado (5' a 3') | ||
IL-1β-F | CTGTGACTCGTGGGATGATG | ||
IL-1β-R | GGGATTTTGTCGTTGCTTGT | ||
TNF-α-F | GCCTCCTCTCTGCCATCAAG | ||
TNF-α-R | CTCCAAAGTAGACCTGCCCG | ||
IL-6-F | GCCCACCAGGAACGAAAGTC | ||
IL-6-R | GGCAACTGGCTGGAAGTCTC | ||
beta actina-F | CCCATCTATGAGGGTTACGC | ||
beta actina-R | TTTAATGTCACGCACGATTTC |
Tabla 4: Secuencias de cebadores.
La MIRI, que significa lesión por isquemia-reperfusión miocárdica, es una complicación frecuente y significativa que ocurre después de la reperfusión miocárdica en cirugía cardíaca36,37, pocos fármacos o adyuvantes han mejorado definitivamente los resultados clínicos en comparación con los controles contemporáneos38. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de terapias efectivas para proteger el corazón de tales lesiones. Munziq, una preparación herbal tradicional, ha demostrado ciertos efectos terapéuticos sobre la lesión por isquemia-reperfusión cardíaca 27,28,30. Sin embargo, estos hallazgos son preliminares y los mecanismos subyacentes siguen siendo desconocidos. El propósito de este estudio fue investigar más a fondo y validar los efectos y mecanismos protectores de Munziq sobre MIRI.
Los fluidos corporales anormales se consideran una manifestación común de diversas enfermedades crónicas, incluidas las enfermedades cardiovasculares, según la medicina tradicional uigur39,40. En el sistema médico uigur, se cree que el ABF es el resultado del estrés a largo plazo y se lo conoce como la fuente de diversas enfermedades39. En este estudio, se empleó un modelo de fluido corporal anormal para simular las características subyacentes de las enfermedades cardiovasculares que requieren cirugía cardíaca. Se indujo MIRI en ratas con ABF para determinar la lesión miocárdica por isquemia-reperfusión.
La lesión por isquemia-reperfusión es una condición patológica compleja que involucra múltiples procesos. Se ha descrito que la isquemia-reperfusión en el corazón conduce a alteraciones patológicas en el miocardio4. Estos cambios patológicos se manifiestan principalmente como cardiomiocitos acortados, estructura sarcomérica alterada, inflamación mitocondrial41 y miofibrillas sarcoméricas poco dispuestas, como se observó en este estudio. La lesión miocárdica también produce alteraciones en las enzimas séricas. Es bien sabido que los niveles de cTnT, CK-MB e ICAM-1 en el suero aumentan después de una lesión miocárdica42,43. Por lo tanto, estos biomarcadores se utilizan para evaluar el alcance de la lesión miocárdica aguda. En este estudio, observamos los cambios patológicos en el miocardio y la elevación de las enzimas séricas después de la lesión por isquemia-reperfusión, lo que indica el establecimiento exitoso del modelo MIRI. Los resultados mostraron que la lesión miocárdica en el grupo ABF MIRI fue más grave en comparación con el grupo control. Tras el tratamiento con Munziq, los cambios patológicos se aliviaron notablemente y los niveles séricos de enzimas disminuyeron significativamente. En conjunto, estos hallazgos demuestran los efectos cardioprotectores de Munziq durante MIRI.
En este estudio, la arteria descendente anterior (DA) izquierda se ligó durante 30 min, seguido de reperfusión durante 120 min para establecer un modelo de lesión por isquemia-reperfusión en ratas. Un metanálisis44 que resumió 43 estudios utilizados para crear modelos de lesiones por isquemia-reperfusión en ratas indicó que los tiempos de isquemia oscilaron entre 30 y 60 min, con una duración de la reperfusión de 30 a 120 min. Algunos estudios adoptaron un protocolo de 5 min de isquemia seguido de 5 min de reperfusión, repetido 4 x45. Entre estos métodos, el protocolo de 30 min de isquemia y 120 min de reperfusión fue el más utilizado, apareciendo en 19 casos. Durante el proceso experimental, observamos una coloración pálida del miocardio a través de la inspección visual directa después de 30 min de isquemia. Además de la evaluación visual de los cambios de color del miocardio, se empleó la monitorización del electrocardiograma (ECG) para identificar signos de isquemia, como la elevación del segmento ST. Los marcadores séricos, como la troponina y la creatina quinasa, así como los parámetros hemodinámicos, como la frecuencia cardíaca (FC), la presión diastólica del ventrículo izquierdo (LVDP) y la presión sistólica del ventrículo izquierdo (LVSP), pueden servir como indicadores para evaluar la efectividad del modelo de isquemia46. En este estudio, nos basamos principalmente en la observación visual para evaluar los efectos de la isquemia y la reperfusión. Debido a las variaciones individuales entre las ratas, es aconsejable complementar la inspección visual con medidas objetivas adicionales para evaluar la eficacia de la isquemia en lugar de aplicar una duración isquémica uniforme a todas las ratas.
En los mamíferos, la familia NF-κB consta de cinco miembros, uno de los cuales es p6513,47. Hay dos vías principales de activación de NF-κB en las células47. En la vía canónica, la activación del complejo IKK (IKKα, IKKβ e IKKγ) conduce a la fosforilación de las proteínas IκB, iniciando la activación de NF-κB. En la vía no canónica NF-κB, la activación de NF-κB está mediada por la fosforilación de NIK e IKKα. Una amplia evidencia sugiere que la vía NF-κB juega un papel crucial en la mediación de la isquemia y la lesión por reperfusión 48,49,50. La interferencia con la activación de NF-κB puede atenuar la lesión inducida por isquemia y reperfusión51,52. Curiosamente, hubo una mayor activación de la vía de señalización NF-κB en el grupo ABF MIRI y niveles más altos de citocinas inflamatorias posteriores.
Se ha demostrado que numerosos fármacos de la medicina tradicional china ejercen efectos protectores contra la isquemia y la lesión por reperfusión mediante la modulación de la vía NF-κB. Por ejemplo, Liu et al.53 encontraron que la quercetina mitigaba el MIRI al inhibir la vía NF-κB. Han et al.54 reportaron que el amarillo A de hidroxisafflor alivió el MIRI al inhibir la señalización de TLR4/NF-κB. Sin embargo, aún no se ha explorado si Munziq ejerce un papel protector en MIRI a través de la vía de señalización NF-κB. Para dilucidar aún más el mecanismo de Munziq, este estudio analizó los niveles de expresión de nodos clave en la vía de señalización NF-κB, incluidos NIK, IKKα, pIKKα y p65. Los resultados demostraron que los niveles de expresión de estas proteínas se regularon significativamente a la baja después del tratamiento con Munziq, lo que indica que Munziq inhibe la expresión de nodos clave en la vía de señalización NF-κB durante MIRI.
Existe una amplia evidencia que apoya la idea de que la activación de NF-κB desencadena la producción de proteínas inflamatorias y moléculas de adhesión, lo que resulta en el reclutamiento de linfocitos55. Por ejemplo, Valen et al.56 descubrieron que NF-κB se activaba y que los niveles de IL-1β y TNF-α estaban elevados durante la isquemia/reperfusión miocárdica. Además, la IL-6, una citocina proinflamatoria regulada por NF-κB, exhibe una mayor expresión durante la reperfusión57. De acuerdo con estos hallazgos, los resultados de este estudio demuestran que Munziq inhibe significativamente los niveles de citocinas proinflamatorias (incluidas IL-1β, IL-6 y TNF-α) en el contexto de la lesión por isquemia/reperfusión miocárdica (MIRI). A partir de esto, se puede inferir que Munziq ejerce sus efectos inhibidores sobre la expresión de citoquinas proinflamatorias a través de la supresión de la vía de señalización NF-κB.
En conclusión, los resultados sugieren que la MIRI fue más grave en la ABF. Munziq tiene efectos cardioprotectores en la isquemia y la lesión por reperfusión. Este efecto protector puede actuar suprimiendo la vía de señalización NF-κB. Estos hallazgos sugieren que Munziq tiene un gran potencial como agente terapéutico para proteger el corazón contra la lesión por reperfusión durante la cirugía cardíaca.
El estudio tiene varias limitaciones. En primer lugar, el estudio se lleva a cabo en un modelo de rata, que, a pesar de ser un valioso modelo traslacional, puede no replicar completamente la complejidad de la condición cardiovascular humana. En segundo lugar, el estudio se centra principalmente en la vía de señalización NF-κB como base mecanicista de los efectos de Munziq. Sin embargo, MIRI es un proceso multifactorial que puede involucrar otras vías de señalización y mecanismos moleculares.
Si bien el estudio actual proporciona información valiosa sobre los posibles efectos cardioprotectores de Munziq en un modelo de rata de lesión por isquemia-reperfusión miocárdica (MIRI), particularmente en el contexto del fluido corporal anormal (ABF), hay varias áreas para la exploración futura. Una vía para futuras investigaciones es la realización de estudios in vitro con cardiomiocitos cultivados para observar directamente los efectos de Munziq en las respuestas celulares a la isquemia y la reperfusión. Además, la adopción de un enfoque multiómico podría ofrecer una visión más completa de los cambios moleculares asociados con el tratamiento con Munziq, lo que podría revelar vías y mecanismos adicionales que contribuyen a sus efectos cardioprotectores. También sería beneficioso explorar diferentes dosis de Munziq para determinar la dosis óptima para obtener la máxima cardioprotección y minimizar los posibles efectos secundarios. Se necesitan estudios a largo plazo para evaluar los efectos sostenidos de Munziq sobre la función cardíaca y para controlar cualquier posible efecto adverso asociado con el uso prolongado.
Los autores no tienen nada que revelar.
CONTRIBUCIÓN DEL AUTOR:
Duolikun Mutailifu realizó los experimentos, Abudusaimi Aini escribió el borrador inicial del manuscrito y analizó los datos; Aili Aibibula contribuyó a la concepción y diseño del estudio; Zheng Liu y Abudunaibi Maimaitiaili participaron en el diseño del estudio; Abudunaibi Maimaitiaili organizó los fondos del estudio; y todos los autores leyeron y aprobaron el manuscrito final.
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China [Número de subvención: 82060907] y el Programa de Cultivo de Talento Médico y de Salud de Alto Nivel 'Tianshan Elite' [Subvención No. TSYC202301B004].
Name | Company | Catalog Number | Comments |
ABI 7500 Real-time PCR | ABI, CA, USA | Used for performing qRT-PCR. | |
Adult male Sprague-Dawley (SD) rat | Animal Experimental Center of Xinjiang Medical University | ||
Anti-NF-kB p65, anti-NF-kB Inducing Kinase NIK, anti-IKK alpha, anti-IKK alpha (phospho T23), anti-β-actin | Abcam, CA, USA | Used for Western blot analysis targeting specific proteins. | |
Anti-TTC11/FIS1 Antibody | abcam | ab71498 | Used for protein detection in Western Blot (WB) experiments. |
BCA Protein Assay Kit | Tiangen Biotech Co., Ltd., Beijing, China | Used for determining protein concentration. | |
beta-Actin Loading Control antibody Mouse Mab | Sino Biological | 100166-MM10 | Used for protein detection in Western Blot (WB) experiments. |
ChemiScope 3300 Imaging System | Clinx Science Instruments, Shanghai, China | Used for scanning developed films from Western blot analysis. | |
ELISA kit for CK-MB detection | Nanjing Jiancheng Bioengeering Institute(Nanjing, China) | Used for detecting levels of cardiac injury indexes | |
ELISA kit for cTn-T, ICAM-1, IL-1β, IL-6, TNF-α detection | CUSABIO Biotech CO., Ltd. (Wuhan, China) | Used for detecting levels of cardiac injury indexes and inflammatory cytokines in rat serum samples. | |
FastQuant RT Kit | TIANGEN, Beijing China | Used for reverse transcription of cDNA. | |
HRP conjugated goat anti-mouse IgG, HRP conjugated goat anti-rabbit IgG | Thermo Scientific, Basingstoke, UK | ||
LDH Assay kit and MDA Assay kit | Jiancheng Biotech Co., Ltd, Nanjing, China | Used for detecting LDH and MDA levels in myocardium tissues from the infarct area in the left ventricle. | |
Munziq | provided by Xinjiang Medical University | The main investigational drug in this study | |
NF-κB p65 (D14E12) XP Rabbit mAb #8242 | CST | 8242S | Used for protein detection in Western Blot (WB) experiments. |
Nitric Oxide (NO) assay kit | Jiancheng Biotech Co., Ltd, Nanjing, China | Used for detecting NO levels at 550 nm in myocardial tissue. | |
Phospho-NF-κB p65 (Ser536) (93H1) Rabbit mAb #3033 | CST | 3033S | Used for protein detection in Western Blot (WB) experiments. |
Quantity One software | Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA | Used for analyzing Western blot images. | |
Recombinant Anti-DRP1 Antibody | abcam | ab184247 | Used for protein detection in Western Blot (WB) experiments. |
RIPA lysis buffer | Boster Biotechnology Co., Ltd., Wuhan, China | AR0105 | Used for extracting total proteins from rat ventricular tissues. |
Secondary antibodies (HRP conjugated goat anti-mouse IgG, HRP conjugated goat anti-rabbit IgG) | Thermo Scientific, Basingstoke, UK | Used for detection following primary antibody incubation in Western blot analysis. | |
SYBR Select Master Mix | ABI, CA, USA | Used in qRT-PCR analysis on ABI 7500 Real-time PCR instrument. | |
transmission electron microscope | HitachiS-2400 Hitachi, Tokyo, Japan | Used to examine thin sections of ventricular tissues. | |
Trizol reagent | Invitrogen Co., Carlsbad, California, USA | Used for RNA extraction from ventricular tissues. |
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