1. Methylene blue alleviates endothelial dysfunction and reduces oxidative stress in aortas from diabetic rats
- Author
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Privistirescu, Andreea I., Sima, Alexandra, Duicu, Oana M., Timar, Romulus, Rosca, Mariana G., Sturza, Adrian, and Muntean, Danina M.
- Subjects
Physiological aspects ,Health aspects ,Aorta -- Health aspects ,Diabetes mellitus -- Physiological aspects ,Oxidative stress -- Health aspects ,Methylene blue -- Health aspects - Abstract
Introduction Diabetes mellitus (DM), a well-established independent risk factor for coronary heart disease, is currently the most serious threat to humanity health worldwide due to its alarming increase in prevalence [...], Endothelial dysfunction and the related increase in reactive oxygen species (ROS) production are important events in the pathophysiology of diabetes mellitus (DM). Methylene blue (MB) has been systematically investigated for its protective effects against refractory hypotension and mitochondrial dysfunction. We have previously demonstrated that MB improved mitochondrial respiration and partially decreased oxidative stress in diabetic rat hearts. The present study was aimed to investigate whether MB modulates vascular function and ROS production in thoracic aortic rings isolated from rats with streptozotocin-induced DM (after 4 weeks of hyperglycemia). The effects of MB (0.1 [micro]M, 30 min ex vivo incubation) on vascular reactivity in organ chamber (phenylephrine-induced contraction, acetylcholine-induced relaxation) and [H.sub.2][O.sub.2] production (assessed by ferrous iron xylenol orange oxidation assay) were investigated in vascular preparations with intact endothelium and after denudation. DM elicited a significant alteration of vascular function: increased contractility to phenylephrine, attenuation of acetylcholinedependent relaxation, and augmented [H.sub.2][O.sub.2] generation. Ex vivo incubation with MB partially reversed all these changes (by approximately 70%) in vascular segments with intact endothelial layer (but not in denuded vessels). In conclusion, MB might be useful in alleviating endothelial dysfunction and mitigating endothelial oxidative stress, observations that clearly require further investigation in the setting of cardiometabolic disease. Key words: methylene blue, endothelial dysfunction, oxidative stress, experimental diabetes. Le dysfonctionnement endothelial et l'augmentation de la production de derives reactifs de l'oxygene (ou ROS pour <>) qui y est liee constituent des evenements importants dans la physiopathologie du diabete sucre (DS). Le bleu de methylene (BM) a ete etudie systematiquement pour ses effets protecteurs contre l'hypotension refractaire et le dysfonctionnement mitochondrial. Nous avons montre precedemment que le BM permet d'ameliorer la respiration mitochondriale ainsi que de faire diminuer partiellement le stress oxydatif dans le creur du rat atteint de DS. Les presents travaux visaient a etudier si le BM permet de moduler la fonction vasculaire et la production de ROS dans des anneaux d'aortes thoraciques isolees de rats atteints de DS provoque par la streptozotocine (apres 4 semaines d'hyperglycemie). Nous avons etudie les effets du BM (a 0,1 [micro]M, incubation ex vivo de 30 minutes) sur la reactivite vasculaire en chambre d'organes (contraction provoquee par la phenylephrine, relaxation provoquee par l'acetylcholine) et la production de [H.sub.2][O.sub.2] (evaluee a l'aide du test d'oxydation de fer ferreux en presence de xylenol orange) dans des preparations vasculaires dont l'endothelium etait intact et apres denudation. Le DS a entraine une degradation notable de la fonction vasculaire : augmentation de la contractilite en reaction a la phenylephrine, attenuation de la relaxation dependante de l'acetylcholine et augmentation de la production d'[H.sub.2][O.sub.2]. L'incubation ex vivo avec du BM a permis d'inverser partiellement toutes ces variations (d'environ 70 %) dans les segments vasculaires dotes d'une couche endotheliale intacte (mais pas dans les vaisseaux denudes). En conclusion, le BM pourrait etre utile en vue d'attenuer le dysfonctionnement endothelial et le stress oxydatif endothelial. Ce sont des observations qui demanderaient clairement des recherches plus poussees dans un contexte de maladie cardiometabolique. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: bleu de methylene, dysfonctionnement endothelial, stress oxydatif, diabete experimental.
- Published
- 2018
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