Cardioprotección por dexmedetomidina en la isquemia y reperfusión miocárdica

Abstract

En Chile, la patología cardiovascular tiene una elevada prevalencia y constituye la primera causa de muerte del país. Esta realidad ha provocado un aumento significativo de la morbimortalidad perioperatoria, por lo que se recomienda el uso de fármacos cardioprotectores (bloqueadores β-adrenérgicos, estatinas y agonistas α2-adrenérgicos) durante este período. La dexmedetomidina (DEX) es un agonista α2-adrenérgico de uso frecuente en anestesia, con potenciales efectos cardioprotectores. Recientemente, se ha sugerido que produciría un precondicionamiento isquémico al estimular receptores α2-adrenérgicos postsinápticos. Sin embargo, hasta este momento se desconocen los mecanismos moleculares asociados a la potencial cardioprotección inducida por dexmedetomidina. Para responder a esta interrogante, se utilizó un modelo in vivo y un modelo ex vivo de ratas Sprague Dawley, machos, cuyos corazones se sometieron a 30 min de isquemia miocárdica regional y 120 min de reperfusión. Se determinaron los niveles de fosforilación de ERK 1/2, Akt y eNOS, previo a la isquemia y los tamaños de infartos y la recuperación de la función ventricular, al final del periodo de reperfusión. Se estudió la relación entre la activación de kinasas de sobrevida y el efecto precondicionante del fármaco, mediante la inhibición de PI3K. Finalmente, se determinó la presencia y localización de los potenciales subtipos de receptores α2-adrenérgicos involucrados en la cardioprotección inducida por DEX. Los resultados mostraron que en ambos modelos, el precondicionamento con DEX aumentó significativamente los niveles de fosforilación de ERK 1/2, Akt y eNOS, previo a la I/R y redujo significativamente los tamaños de infarto en el área de riesgo, propiciando una mejor recuperación de la función ventricular, al término de la reperfusión. La administración de yohimbina y la inhibición de PI3K, revirtieron la reducción de los tamaños de infarto y la recuperación de la función ventricular inducida por DEX. Además, se demostró la existencia de receptores α2-adrenérgicos en los cardiomiocitos. Los resultados sugieren que el precondicionamiento con DEX produce cardioprotección frente a eventos de isquemia y reperfusión miocárdica regional, muy probablemente al producir activación de la kinasas relacionadas con sobrevida, posterior al estímulo de receptores α2-adrenérgicos ubicados en los cardiomiocitos. Estos hallazgos pueden ser relevantes en el manejo anestésico del perioperatorio de pacientes de alto riesgo cardiovascular

In Chile, cardiovascular disease is highly prevalent and is the leading cause of death in the country. This fact has caused a significant increase in perioperative cardiovascular morbidity and mortality; therefore, the use of cardioprotective drugs (β-adrenergic blockers, statins and α2-adrenergic agonists) during the perioperative period is recommended. Dexmedetomidine (DEX) is an α2-adrenergic agonist commonly used in anesthesia, with potential cardioprotective effects. Recently, it has been suggested that DEX produces ischemic preconditioning by means of postsynaptic α2-adrenergic receptors stimulation. However, molecular mechanisms associated with the potential cardioprotection induced by dexmedetomidine still remains unknown. In order to answer this question, an in vivo and an ex vivo models of male Sprague Dawley rats, whose hearts were subjected to 30 min regional myocardial ischemia and 120 min of reperfusion, were developed. Levels The phosphorylated levels of ERK1/2, Akt and eNOS before ischemia and infarct size and ventricular function recovery at the end of reperfusion period, were determined. The relationship between activation of survival kinases and preconditioning effect of the drug, it was studied by specific PI3K inhibition. Finally, we investigated the presence and location of α2-adrenergic receptor subtypes potentially involved in DEX induced cardioprotection. The results showed that in both modelsDEX preconditioning significantly increased the phosphorylated levels of ERK 1/2, Akt and eNOS, prior to the I/R and significantly reduce infarct size in the area of risk, leading to a better ventricular function recovery at the end of reperfusion. The administration of yohimbine and PI3K inhibition, reversed the reduction of infarct size and ventricular function recovery induced by DEX. Furthermore, the existence of α2-adrenergic receptors in cardiomyocytes, was demonstrated. The results suggest that DEX preconditioning produces cardioprotection against regional myocardial ischemia and reperfusion events, by means of survival kinases activation after stimulation of α2-adrenergic receptors located in cardiomyocytes. These findings may be relevant in the perioperative anesthetic management of patients at high cardiovascular risk