Diabetic hyperglycemia attenuates sympathetic dysfunction and oxidative stress after myocardial infarction in rats

Abstract

BackgroundPrevious research has demonstrated that hyperglycemia may protect the heart against ischemic injury. The aim of the present study was to investigate the association between hyperglycemia and myocardial infarction on cardiovascular autonomic modulation and cardiac oxidative stress profile in rats. Male Wistar rats were divided into: control (C), diabetic (D), myocardial infarcted (MI) and diabetic infarcted rats (DMI).MethodsDiabetes was induced by streptozotocin (STZ, 50 mg/Kg) at the beginning of the protocol and MI was induced by left coronary occlusion 15 days after STZ. Thirty days after streptozocin-induced diabetes, cardiovascular autonomic modulation was evaluated by spectral analysis, and oxidative stress profile was determined by antioxidant enzyme activities and superoxide anion, together with protein carbonylation and redox balance of glutathione (GSH/GSSG).ResultsThe diabetic and infarcted groups showed decreased heart rate variability and vagal modulation (p < 0.05); however, sympathetic modulation decreased only in diabetic groups (p < 0.05). Sympatho/vagal balance and vascular sympathetic modulation were increased only in the MI group (p < 0.05). Diabetes promoted an increase in catalase concentration (p < 0.05). Glutathione peroxidase activity was increased only in DMI when compared to the other groups (p < 0.05). Superoxide anion and protein carbonylation were increased only in MI group (p < 0.05). Cardiac redox balance, as evaluated by GSH/GSSG, was lower in the MI group (p < 0.05).ConclusionsThese data suggest that hyperglycemia promotes compensatory mechanisms that may offer protection against ischemia, as demonstrated by increased antioxidants, decreased pro-oxidants and protein damage, possibly related to the improvements in both redox balance and sympathetic modulation to the heart.

Glucose and fatty acid metabolism in infarcted heart from streptozotocin-induced diabetic rats after 2 weeks of tissue remodeling

“…Despite the relevance of these findings, this issue deserves further investigation. The response of uncontrolled hyperglycemia on heart remodelling after ischemia is yet to be fully understood [ 2 – 8 ].…”

“…Exposure to a high glucose medium or diabetes for short periods of time has been found to protect the heart against permanent ischemia. This may be due to the improved ventricular function, and reduced infarcted area and mortality reported for diabetic rats under ischemic heart injury [ 7 , 8 , 18 ]. Our group has previously demonstrated that hyperglycemia may promote the survival of heart cells by increasing angiogenesis [ 7 ] and/or by decreasing pro-oxidant damage.…”

Diabetes mellitus type 2 and acute myocardial infarction: prognostic options for interaction in patients of different age groups

“…Представленные данные позволяют по-новому взглянуть на проблему СД при сердечно-сосудистой патологии, а также на раскрытие механизмов, обусловливающих повышение устойчивости сердца к ишемическим повреждениям. Как известно, все экспериментальные работы, в которых обнаружен эффект кардиопротекции в условиях развития СД, выполнены на условно молодых животных, что соответствует пациентам трудоспособного возраста, представленным 2 группой в настоящем исследовании [12,13,20,21]. Вместе с тем, как оказалось, стареющие крысы Goto-Kakizaki (модель СД2) имеют повышенную чувствительность к ишемиче-ским повреждениям сердца [22].…”

“…Большое значение в патогенезе развития ишемических повреждений имеет баланс функциональной активности симпатической нервной системы. Так, было обнаружено, что у диабетических крыс снижается дисфункция тонуса симпатической нервной системы, индуцированная инфарктом миокарда, при этом наблюдались повышение антиоксидантной защиты сердца и снижение активности прооксидантных ферментов [21].…”

Investigation of the effect of dry extracts from the leaves of cowberry and bilberry adding L-arginine on metabolic parameters in experimental diabetes type II

“…На теперішній час оксидативний стрес розглядають як основний чинник, що поєднує інсулінорезистентність із дисфункцією панкреатичних β-клітин та ендотелію, що створює передумови для застосування антиоксидантів з метою профілактики та лікування метаболічного синдрому та ЦД ІІ типу [10,13,18,21]. У зв'язку з цим одним із перспективних напрямків фармакотерапії ЦД ІІ типу може бути застосування антиоксидантів рослинного походження, зокрема, поліфенолів, яким притаманна висока ефективність у поєднанні з відсутністю виразних побічних ефектів [19,24].…”