Effect of the Phosphodiesterase 5 Inhibitor Sildenafil on Ischemia-Reperfusion-Induced Muscle Mitochondrial Dysfunction and Oxidative Stress
Liliane Tetsi,
Anne-Laure Charles,
Isabelle Georg,
Fabienne Goupilleau,
Anne Lejay,
Samy Talha,
Myriam Maumy-Bertrand,
Claire Lugnier,
Bernard Geny
Affiliations
Liliane Tetsi
Unistra, Fédération de Médecine Translationnelle, Equipe d’Accueil 3072, « Mitochondrie, Stress oxydant et Protection Musculaire », Institut de Physiologie, 67000 CEDEX, France
Anne-Laure Charles
Unistra, Fédération de Médecine Translationnelle, Equipe d’Accueil 3072, « Mitochondrie, Stress oxydant et Protection Musculaire », Institut de Physiologie, 67000 CEDEX, France
Isabelle Georg
Unistra, Fédération de Médecine Translationnelle, Equipe d’Accueil 3072, « Mitochondrie, Stress oxydant et Protection Musculaire », Institut de Physiologie, 67000 CEDEX, France
Fabienne Goupilleau
Unistra, Fédération de Médecine Translationnelle, Equipe d’Accueil 3072, « Mitochondrie, Stress oxydant et Protection Musculaire », Institut de Physiologie, 67000 CEDEX, France
Anne Lejay
Unistra, Fédération de Médecine Translationnelle, Equipe d’Accueil 3072, « Mitochondrie, Stress oxydant et Protection Musculaire », Institut de Physiologie, 67000 CEDEX, France
Samy Talha
Unistra, Fédération de Médecine Translationnelle, Equipe d’Accueil 3072, « Mitochondrie, Stress oxydant et Protection Musculaire », Institut de Physiologie, 67000 CEDEX, France
Myriam Maumy-Bertrand
IRMA, équipe MoCo et LabEx IRMIA, 7 rue René Descartes, 67084 Strasbourg CEDEX, France
Claire Lugnier
Unistra, Fédération de Médecine Translationnelle, Equipe d’Accueil 3072, « Mitochondrie, Stress oxydant et Protection Musculaire », Institut de Physiologie, 67000 CEDEX, France
Bernard Geny
Unistra, Fédération de Médecine Translationnelle, Equipe d’Accueil 3072, « Mitochondrie, Stress oxydant et Protection Musculaire », Institut de Physiologie, 67000 CEDEX, France
Lower-limb ischemia-reperfusion (IR) is frequent and associated with significant morbidity and mortality. Phosphodiesterase 5 inhibitors demonstrated antioxidant and beneficial effects in several organs submitted to IR, but their effects on muscle mitochondrial functions after lower-limb IR are unknown. Unilateral hindlimb IR (2 h tourniquet followed by 2 h reperfusion) without or with sildenafil (1mg/kg ip 30 minutes before ischemia) was performed in 18 mice. Maximal oxidative capacity (VMax), relative contribution of the mitochondrial respiratory chain complexes, calcium retention capacity (CRC)—a marker of apoptosis—and reactive oxygen species (ROS) production were determined using high-resolution respirometry, spectrofluorometry, and electron paramagnetic resonance in gastrocnemius muscles from both hindlimbs. IR significantly reduced mitochondrial VMax (from 11.79 ± 1.74 to 4.65 ± 1.11 pmol/s*mg wet weight (ww), p < 0.05, −50.2 ± 16.3%) and CRC (from 2.33 ± 0.41 to 0.84 ± 0.18 µmol/mg dry weight (dw), p < 0.05; −61.1 ± 6.8%). ROS tended to increase in the ischemic limb (+64.3 ± 31.9%, p = 0.08). Although tending to reduce IR-related ROS production (−42.4%), sildenafil failed to reduce muscle mitochondrial dysfunctions (−63.3 ± 9.2%, p < 0.001 and −55.2 ± 7.6% p < 0.01 for VMax, and CRC, respectively). In conclusion, lower limb IR impaired skeletal muscle mitochondrial function, but, despite tending to reduce ROS production, pharmacological preconditioning with sildenafil did not show protective effects.