Disfunção endotelial após isquemia global e reperfusão em cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea: estudo do papel do magnésio em artérias coronarianas caninas

Abstract

OBJETIVO: Estudar a disfunção endotelial conseqüente à lesão provocada por isquemia global seguida de reperfusão e a potencial influência protetora do magnésio sobre a integridade funcional do endotélio em coronárias isoladas de cães. MÉTODO: Segmentos de artérias coronárias caninas foram suspensos em banhos orgânicos para medida de força isométrica. A disfunção endotelial foi avaliada pela capacidade destes segmentos produzirem óxido nítrico, alterando a força isométrica inicial. Foram selecionados quatro grupos com seis cães em cada um: SEM CEC (controle), CEC (110 minutos de perfusão sem isquemia), ISQ (45 minutos de isquemia), ISQ/REP (45 minutos de isquemia seguidos de 60 minutos de reperfusão). A ação do magnésio foi avaliada em três fases: I (banho orgânico com magnésio), II (banho orgânico sem magnésio) e III (banho orgânico com magnésio restaurado). Foram utilizados três agonistas farmacológicos que representam os principais passos da via de produção do óxido nítrico: receptor de membrana da célula endotelial - acetilcolina (ACh); transdução do sinal entre o receptor e os processos intracelulares através da G-proteína - fluoreto de sódio (NaF); liberação dos estoques intracelulares de cálcio - cálcio ionóforo (A23187). Ao estudo da função endotelial associou-se a avaliação da atividade da musculatura lisa dependente de GMPc - nitroprussiato de sódio (NPS). RESULTADOS: Os principais achados desta investigação foram: 1) a presença de magnésio no perfusato pareceu atenuar a disfunção endotelial causada por isquemia global seguida de reperfusão; 2) a presença de magnésio no banho orgânico (fase I) associou-se a maior relaxamento em resposta aos agonistas da produção de óxido nítrico; 3) a remoção de magnésio do banho orgânico (fase II) esteve associada à redução na intensidade do relaxamento em resposta aos agonistas da produção de óxido nítrico; 4) a restauração de magnésio ao banho orgânico (fase III) permitiu recuperação do relaxamento observado na fase I, apenas em resposta à estimulação direta das G-proteínas. Para os demais agonistas a restauração esteve associada à redução adicional na intensidade do relaxamento; 5) a musculatura lisa recebeu influência da concentração de magnésio no banho orgânico. CONCLUSÃO: O magnésio influencia favoravelmente na produção de óxido nítrico pelo endotélio coronariano, atenuando a disfunção endotelial causada por isquemia global seguida de reperfusão.INTRODUCTION: Hypomagnesemia and ischemia followed by reperfusion often occur in cardiac surgery. Both of them are associated with endothelial dysfunction which interfers negatively with patient evolution. Phisiopatology of these disturbances is similar and involves G-proteins dysfunction. OBJECTIVE: The present study focuses on the endothelial dysfunction consequent to the lesion resulting from global ischemia followed by reperfusion and the potential protective influence of magnesium on the endothelium functional integrity in isolated coronaries of dogs. METHOD: Segments of canine coronary arteries were suspended in organ chambers to measure isometric force. Endothelial dysfunction was evaluated by the ability of these segments to produce nitric oxide changing the initial isometric force. Four groups with six dogs in each one were selected: SEM CEC (control), CEC (110 minutes of perfusion without ischemia), ISQ (45 minutes of ischemia), ISQ/REP (45 minutes of ischemia followed by 60 minutes of reperfusion). The magnesium action was evaluated in three different phases: I (organ chambers with magnesium), II (organ chambers without magnesium) and III (organ chambers with restored magnesium). Three pharmacological agonists were used which represented the main steps involved in the nitric oxide production: the membrane receptor of the endothelial cell - acetylcholine (ACh); transduction of the signal between the receptor and the intracellular processes through the G-protein - sodium fluoride (NaF); liberation of intracellular stocks of calcium - calcium ionophore (A23187). The study of endothelial function was combined with the evaluation of smooth muscle activity dependent on GMPc - sodium nitroprusside (NPS). RESULTS: The major findings of this investigation were as follows: 1) presence of magnesium in priming seemed to attenuate the endothelial dysfunction caused by global ischemia followed by reperfusion; 2) presence of magnesium in the organ chamber (phase I) was associated with the greatest relaxation in response to agonists of the nitric oxide production; 3) removal of magnesium in the organ chamber (phase II) was linked to the reduction in the relaxation intensity in response to agonists of the nitric oxide production; 4) the magnesium restoration to the organ chamber (phase III) allowed restoration of the relaxation observed in the phase I, only in response to the direct stimulation of the G-proteins. For the rest of the remaining agonists, the restoration was associated with the additional reduction in the relaxation intensity; 5) the smooth muscle received the influence of the magnesium concentration in the organ chamber. CONCLUSION: It was concluded that magnesium favorably influences the nitric oxide production by the coronary endothelium attenuating the endothelial dysfunction caused by global ischemia followed by reperfusion.

Keywords

• Magnésio
• Endotélio
• Isquemia
• Reperfusão coronariana
• Magnesium
• Endothelium
• Ischemia
• Coronary Reperfusion